Um organoide cerebral pioneiro cultivado na Universidade de Queensland ajudou os pesquisadores a identificar terapias que reduzem o impacto do COVID-19 em pessoas com síndrome de Down.
O pesquisador sênior do Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia (AIBN), Dr. Mohammed Shaker, e o especialista em organoides, Professor Ernst Wolvetang, trabalharam com uma equipe para desenvolver um organoide sintético que espelha o cérebro de uma pessoa com síndrome de Down, para explorar por que as pessoas nascem com a condição genética. são mais vulneráveis ao coronavírus.
“O risco de hospitalização e morte por coronavírus é muito maior para pessoas com síndrome de Down, mas até agora não havia dados claros que explicassem o porquê”, disse o Dr. Shaker.
“Felizmente, nossos organoides cultivados em laboratório nos permitem desbloquear essas informações e encontrar maneiras de resolver o problema”.
Organoides são minúsculas réplicas de órgãos sintéticos cultivadas a partir de células-tronco humanas que os pesquisadores usam para realizar experimentos que seriam ética e praticamente difíceis em seres vivos.
A equipe desenvolveu modelos cerebrais com síndrome de Down e os envolveu em uma camada de células especializadas conhecidas como plexo coróide, criando efetivamente pela primeira vez um organoide com dois domínios cerebrais funcionais.
Os testes nos novos modelos organoides revelaram que certos componentes do plexo coróide estão subdesenvolvidos em pessoas nascidas com síndrome de Down.
“A função de barreira do plexo coróide impede que o coronavírus infecte as células cerebrais, e esta barreira fica comprometida em pessoas com síndrome de Down”, disse o professor Wolvetang.
“Isso significa que falta uma linha de defesa crucial e explica por que os pacientes desta coorte apresentam sintomas mais graves de COVID-19”.
O laboratório usou os organoides para examinar terapias medicamentosas que poderiam compensar essa vulnerabilidade, incluindo os medicamentos aprovados pela Food and Drug Administration dos EUA, Avoralstat, Camostat, Nafamostat e Remdesivir.
Shaker disse que estava claro que os modelos organoides do cérebro humano poderiam ser ferramentas médicas importantes que oferecem insights sem precedentes e potencial triagem de medicamentos para uma série de condições além da síndrome de Down e da COVID-19.
“Este trabalho exemplifica como modelos organoides do cérebro humano cada vez mais sofisticados podem ser usados para descobrir os processos celulares e moleculares que conduzem às doenças neurológicas”, disse ele.
“Isso também mostra que esses organoides são ferramentas cruciais que nos permitem avaliar a segurança e a eficácia de novas terapêuticas em escala”.
O professor Wolvetang e o Dr. Shaker foram auxiliados pelos colegas da AIBN Bahaa Al-mhanawi e Sean Morrison, bem como pelo professor Alexander Khromykh, Dr. Andrii Slonchak e Julian Sng da Escola de Química e Biociências Moleculares da UQ, e pelo professor Justin Cooper-White da UQ. Escola de Engenharia Química.
O foi publicado em Avanços da Ciência.