Uma equipe de biólogos e patologistas em Ohio modelou com sucesso o trato gastrointestinal humano (GI) em roedores. Ao plantar pequenas bolas de tecido intestinal humano no abdômen de camundongos e permitir que esses tecidos criem raízes, os cientistas criaram um ambiente de trabalho no qual podem estudar fisiologia gastrointestinal e imunologia sem cobaias humanas.

Sua conquista foi publicada no final do mês passado na revista Nature Biotechnology. Os cientistas, que vêm do Scientists Mimic the Human GI Tract in Mice da Universidade de Cincinnati e do Hospital Infantil de Cincinnati, começaram com células-tronco pluripotentes. Graças à capacidade das células-tronco pluripotentes de se tornarem qualquer célula corporal, a equipe pôde “alimentá-las” com uma proteína de crescimento específica até que se tornassem células intestinais. Em menos de um mês, essas células formaram pequenas bolas de tecido conhecidas como organoides.

Em seguida, a equipe usou Bussulfano (uma droga quimioterápica comum) e engenharia genética para suprimir o sistema imunológico de seus ratos de teste. Isso garantiria que os organoides cultivados em laboratório não fossem rejeitados. Os cientistas transplantaram um organoide ao lado dos rins de cada rato de teste e, em seguida, monitoraram o crescimento dos organoides ao longo de 20 semanas. No final deste período, os organoides cresceram até o tamanho de uma ervilha. Melhor ainda, eles continham cerca de 20 tipos de células imunes humanas, imitando a população imune no trato gastrointestinal humano.

(Imagem: Bouffi et al/Nature Biotechnology 10.1038/s41587-022-01558-x)

O intestino humano pode ser conhecido por suas capacidades digestivas, mas também ajuda o corpo a se defender contra doenças. Qualquer bactéria encontrada nos alimentos que comemos ou na água que bebemos deve, eventualmente, responder aos mecanismos de defesa encontrados nos tecidos e camadas de muco do intestino, que compõem o maior componente imunológico do corpo. Embora os organoides intestinais humanos (HIOs) mantidos na placa de Petri tenham historicamente fornecido aos cientistas um modelo útil para explorar a fisiologia intestinal humana, eles não possuíram os componentes imunológicos necessários para facilitar o estudo da doença gastrointestinal.

O trabalho da equipe de Cincinnati muda isso. A exposição de seus organoides transplantados à bactéria E. Coli levou os tecidos a produzir células M, que realizam funções imunológicas no revestimento do intestino. Sabe-se que as células M se povoam após infecção e inflamação, sugerindo que o modelo in vivo de camundongo poderia servir como um valioso ambiente de teste para experimentos relacionados à patologia. No futuro, os cientistas podem ser capazes de usar seu modelo para estudar as origens de alergias alimentares, infecções intestinais e inflamação intestinal – um esforço que pode ser duplamente útil se a equipe de Cincinnati fizer seus organoides a partir de células de pacientes individuais, o que eles planejam tentar em breve.