Os tecidos e órgãos do corpo humano começam a se formar no útero e podem continuar a se desenvolver durante a infância. Na idade adulta, no entanto, a maioria das instruções moleculares usadas para orientar o crescimento e o desenvolvimento desapareceram, de modo que alguns tecidos, como os nervos, não podem se curar após uma lesão ou doença.
Alguns pesquisadores esperam superar esse problema transformando células adultas e ajudando a fazer novas conexões entre elas. Pesquisadores da Nature da Universidade da Califórnia, San Francisco (UCSF), projetaram células contendo moléculas de adesão personalizadas que podem se ligar a células parceiras específicas de maneira precisa e previsível para formar uma coleção multicelular complexa.
De acordo com Wendell Lim, o autor correspondente do artigo e diretor do Cell Design Institute da Universidade da Califórnia, San Francisco, essas células são como "cola celular", onde os pesquisadores podem controlar com quais células eles interagem e controlar a natureza de a interação. "Isso abre a porta para a construção de novas estruturas, como tecidos e órgãos."
Diferentes tecidos no corpo humano têm propriedades diferentes, que dependem principalmente da maneira como as células se ligam dentro dos diferentes tecidos, e a diferença mais intuitiva inclui o aperto das células que se ligam. Por exemplo, em órgãos sólidos como o pulmão ou o fígado, muitas células se ligam fortemente. Mas no sistema imunológico, as células são menos ligadas, o que permitirá que elas fluam através dos vasos sanguíneos ou entre células apertadas, como a pele ou o tecido do órgão, para atingir o patógeno ou a ferida.
O principal autor do artigo, Adam Stevens, pesquisador do UCSF Cell Design Institute, disse: "Estamos projetando maneiras de controlar diferentes tecidos celulares, que são cruciais para sintetizar todos os tipos de tecidos especiais". de moléculas de adesão.
Moléculas de adesão celular são amplamente difundidas em organismos multicelulares, sendo capazes de combinar trilhões de células em padrões altamente organizados para formar vários tipos de estruturas específicas, criar circuitos neuronais e direcionar células imunes para alvos. As moléculas de adesão também facilitam a comunicação entre as células e desempenham um papel fundamental em várias classes de processos, como o desenvolvimento de tecidos, o tráfego de células imunes e o sistema nervoso.
Para obter um controle preciso da ligação celular, os pesquisadores desenvolveram moléculas sintéticas de adesão celular (synCAM). Cada molécula contém duas partes. A primeira parte atua como um receptor externo da célula usado para determinar com quais células ela irá interagir. A segunda parte está dentro da célula e é usada para regular a força da formação da ligação. Essas duas partes podem ser misturadas e combinadas de maneira modular para criar uma série de moléculas de adesão celular sintéticas personalizadas (synCAM) que permitem combinar várias classes de células de maneiras diferentes.
Segundo os pesquisadores, essas moléculas personalizadas produzem interações intercelulares com propriedades de adesão semelhantes às interações naturais. Este conjunto de ferramentas de moléculas de adesão permite a programação racional e montagem de novas estruturas multicelulares, e até mesmo a remodelação sistemática de tecidos naturais.
Além disso, como a adesão celular é um dos papéis principais na evolução de animais e outros organismos multicelulares, essas moléculas de adesão personalizadas podem fornecer mais informações sobre as mudanças de desenvolvimento de organismos unicelulares para multicelulares e gerar novas informações sobre os processos evolutivos de diferentes classes de interfaces intercelulares.
"É emocionante que os pesquisadores possam aprender mais sobre o processo de formação e construção do corpo", disse Stevens. "Nosso trabalho revela uma ferramenta molecular de adesão flexível onde seremos capazes de orientar a montagem de células em vários tipos de tecidos e órgãos." Este é um dos objetivos de longo prazo da medicina regenerativa.
