Um músculo artificial para estudar a distrofia muscular de Duchenne

A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é a distrofia muscular mais comum diagnosticada na infância, com aproximadamente 20.000 novos casos relatados a cada ano. É um distúrbio muscular progressivo que resulta na perda da função muscular, levando as pessoas afetadas a perder a independência e a enfrentar problemas médicos graves. A expectativa média de vida dos indivíduos com DMD é de cerca de 30 anos.

A causa da doença é uma mutação no gene que codifica a distrofina, uma proteína que amortece o impacto da contração muscular na membrana celular. Devido à ausência de distrofina, as células musculares estão sujeitas a danos fáceis.

Atualmente, não há cura para a DMD, e um dos principais desafios que a comunidade científica enfrenta é desenvolver modelos artificiais capazes de replicar com precisão os danos encontrados nos músculos dos pacientes. Isto é essencial para estudar novos tratamentos em laboratório.

Um estudo realizado pelo Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), publicado esta semana na revista Biofabricaçãodescreve o desenvolvimento de um modelo muscular 3D capaz de replicar os danos encontrados no tecido muscular de indivíduos acometidos pela distrofia muscular de Duchenne.

O sistema, criado através de engenharia de tecidos utilizando células de pacientes, inclui fibras musculares que podem se contrair quando um estímulo elétrico é aplicado. Esta é uma característica crucial para o estabelecimento de um modelo muscular artificial que permita estudos pré-clínicos de medicamentos para o tratamento da DMD

O trabalho foi liderado por Juanma Fernández Costa, pesquisadora sênior do IBEC, com Ainoa Tejedera Villafranca, Ph.D. estudante do IBEC, atuando como primeiro autor. Ambos fazem parte do grupo Biossensores para Bioengenharia, liderado pelo professor pesquisador do ICREA, Javier Ramón Azcón.

“A novidade deste estudo reside na nossa tentativa de modelar a causa primária da doença, que é o dano ao sarcolema, a membrana das células musculares. Foi crucial para nós replicarmos isto em laboratório, e conseguimos fazê-lo com sucesso. . Isso não tinha sido feito anteriormente”, diz Juanma Fernández.

“Trabalhamos muito tempo em protocolos diferentes até conseguirmos fazer com que esse dano aparecesse nas células dos pacientes, mas não nas células controle das pessoas sem Duchenne. É delicado porque se você estimular o músculo, também pode causar quebra de fibras. em células saudáveis, tal como acontece quando praticamos desporto e sentimos dores musculares”, acrescenta Ainoa Tejedera.

O objetivo dos pesquisadores era criar um modelo que lhes permitisse determinar se os medicamentos podem reverter esse dano celular. Em vez de abordar os sintomas, que são o foco dos tratamentos paliativos, visaram atingir a causa raiz da doença.

Embora já tenham testado alguns medicamentos utilizando este modelo, estão a trabalhar no desenvolvimento de um modelo melhorado denominado órgão num chip. É uma plataforma mais avançada que incorpora sensores e um sistema microfluídico no modelo muscular 3D. Isto permitirá um monitoramento mais eficiente dos danos celulares e testes mais rápidos de várias moléculas ou medicamentos.

Fornecido pelo Instituto de Bioengenharia da Catalunha