Pesquisadores são pioneiros no método para medir a rigidez dos tecidos do fígado sem danos

Pesquisadores são pioneiros no método para medir a rigidez dos tecidos do fígado sem danos

Pesquisadores na Coreia do Sul desenvolveram um modelo de doença organoide e uma tecnologia de análise de rigidez não destrutiva para avaliar a eficácia de novos medicamentos para a doença do fígado gorduroso.

Hyunwoo Kim e Dr. Myungae Bae do Instituto de Pesquisa de Tecnologia Química da Coreia (KRICT) liderou a equipe de pesquisa no desenvolvimento da técnica de medição de rigidez quantitativa baseada em nano-sonda para minimizar o modelo organoide artificial e, ao mesmo tempo, minimizar os danos aos tecidos.

A doença hepática gordurosa não alcoólica ocorre quando o excesso de gordura se acumula nas células do fígado devido à alimentação excessiva ou à falta de exercícios, tornando o fígado mais macio. Com o tempo, a condição pode levar à fibrose, cirrose e, em última instância, a doenças potencialmente fatais, como o câncer de fígado. Portanto, é crucial identificar tratamentos eficazes nas fases iniciais da doença hepática gordurosa no desenvolvimento de medicamentos para doenças hepáticas.

O desenvolvimento de medicamentos para doenças hepáticas envolve testes repetidos de medicamentos candidatos contra organoides causadores de doenças e a análise de suas respostas. Em particular, a rigidez física dos tecidos hepáticos é um fator útil, indicando o progresso da DHGNA. No entanto, medições contínuas e in-situ de sua rigidez são desafiadoras porque os métodos de medição atuais dependem principalmente de toda a área organoide até a destruição.

A equipe de pesquisa desenvolveu uma técnica que permite a medição não destrutiva e in situ de organoides hepáticos modelados com doença hepática gordurosa, mantendo-os vivos. Ao aplicar algumas forças nano-Newton à interface sonda-organoide usando nano-sondas, a equipe foi capaz de medir quantitativamente a rigidez localizada sem danificar o organoide.

Para demonstrar a viabilidade da técnica de medição de rigidez local baseada em nano-sonda, eles coraram o organoide artificial com um corante para identificar regiões ricas/pobres com alto teor de gordura onde são observadas intensidades de fluorescência fortes/fracas.

Para medição de rigidez, a “nano-sonda” foi inserida lentamente no tecido organoide usando uma ponta de tamanho nanométrico anexada a um pequeno cantilever.

O grau de flexão da nano-sonda ao apertar o organoide foi medido com precisão pela reflexão do laser na superfície da sonda. Correlacionando o grau de flexão com a rigidez, obteve-se o valor de rigidez quantificado parametrizado no módulo de Young.

Ao contrário dos métodos tradicionais que exigiam fixação química que matava o organoide, a nova técnica de nanossonda permite medições “ao vivo”, mantendo a viabilidade do organoide em meios de cultura. Ao aplicar um recorte raso de aproximadamente 5 mícrons, o método não causa nenhum dano ao tecido hepático.

A aplicação da recém-desenvolvida “tecnologia de medição de rigidez com nano-sonda” a modelos organoides de fígado gorduroso não alcoólico revelou que a rigidez das regiões acumuladas de gordura era aproximadamente 35% mais suave em comparação com áreas com fluorescência fraca. Isto confirma a capacidade de atingir com precisão regiões específicas.

O uso de imagens de fluorescência do acúmulo de lipídios para determinar os locais de medição reduziu o tempo total de medição em mais da metade em comparação com os métodos de amostragem aleatória. Além disso, a viabilidade das células hepáticas foi mantida em mais de 97% após a medição, mostrando danos mínimos nos tecidos.

No futuro, a equipe de pesquisa pretende desenvolver um sistema de avaliação contínua de medicamentos que permita o monitoramento não destrutivo da progressão da doença em um único organoide em vários estágios.

A equipe de pesquisa explicou: “Esta tecnologia permite uma análise conveniente das alterações no modelo da doença durante o desenvolvimento de medicamentos para fígado gorduroso. O presidente do Krict, Lee Young-Kook, acrescentou.” Esperamos que esta tecnologia seja aplicável não apenas ao desenvolvimento de doenças hepáticas, mas também a outros avanços no tratamento de doenças.“

Fontes: