Recentes descobertas revelam um avanço significativo na geração artificial de cartilagem humana para a região da cabeça e pescoço, prometendo potenciais benefícios para aqueles que enfrentam doenças articulares degenerativas e outros distúrbios.

O novo método de produção de cartilagem surge como resultado dos esforços de uma equipe de pesquisadores e colaboradores da Universidade de Montana. Esta inovação, com potencial para revolucionar tratamentos, visa especialmente indivíduos com lesões que afetam a cartilagem ou sofrem de condições degenerativas.

A cada ano, nos Estados Unidos, aproximadamente 230.000 crianças nascem com defeitos craniofaciais, destacando a urgência por soluções viáveis, dado que a regeneração natural da cartilagem é desafiadora no corpo humano.

Segundo Mark Grimes, professor de biologia na Divisão de Ciências Biológicas da Universidade de Montana, a demanda crítica impulsionou a equipe a desenvolver um método inovador, baseado em células-tronco, capaz de gerar células cartilaginosas específicas para a face e pescoço humanos.

Grimes destaca o sucesso na utilização de células da crista neural para criar um novo meio de produção de organoides craniofaciais, replicando as principais funções, estrutura e complexidade biológica dos órgãos em miniatura, em condições laboratoriais controladas. Este avanço representa uma alternativa promissora, afastando-se da dependência de células-tronco embrionárias em processos anteriores de produção de organoides.

“Os organoides são um bom modelo para certos tecidos humanos que podemos estudar de maneiras que não são possíveis usando tecidos de seres humanos”, disse Grimes em um comunicado.

Grimes e sua equipe mergulharam nos dados de expressão gênica relacionados às proteínas do RNA, visando uma compreensão mais aprofundada do processo de diferenciação das células-tronco em células de cartilagem. Esse esforço revelou os intricados mecanismos de comunicação entre as células-tronco durante suas fases iniciais de desenvolvimento em direção ao tipo de cartilagem presente em nossos ouvidos.

Utilizando técnicas de aprendizado de máquina, a equipe analisou marcadores biológicos e padrões distintivos, proporcionando insights valiosos sobre as vias de sinalização celular cruciais para a transição inicial em direção à formação da cartilagem.

Entretanto, um desafio significativo associado ao uso de fontes artificiais de cartilagem é a tendência do corpo humano em rejeitar tecidos transplantados, exigindo frequentemente o uso de medicamentos imunossupressores para viabilizar esses procedimentos.

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“Para usar células-tronco derivadas de pacientes para gerar cartilagem craniofacial em laboratório, é preciso entender os mecanismos de diferenciação específicos do ser humano”, explicou Grimes em uma declaração recente, acrescentando que ele e seus colegas esperavam encontrar um método de produção de cartilagem craniofacial que fosse mais adequado para cirurgias de transplante usando células-tronco.

As descobertas de Grimes e sua equipe foram destacadas em um novo artigo intitulado “Craniofacial Chondrogenesis in Organoids from Human Stem Cell-Derived Neural Crest Cells”, recentemente publicado na revista iScience.