Bioengenheiros criaram uma água-viva artificial utilizando-se
de silicone e células musculares provenientes de corações de ratos. A criatura
sintética, apelidada de Medusoid(o que em português seria: Medusóide), assemelha-se
a uma flor de 8 pétalas que, quando submetida a um campo elétrico pulsa e nada
exatamente como uma água-viva real.
“Morfológicamente nós temos uma água-viva. Funcionalmente nós
temos uma água-viva. Geneticamente esta coisa é um rato.” Diz Kit Parker, um biofísico
da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, que liderou o trabalho.
O laboratório de Parker trabalha na criação de modelos
artificiais de tecidos cardíacos humanos para regeneração de órgãos e testes de
drogas, e sua equipe construiu a Medusoid como uma maneira de compreenderem “as
leis fundamentais de pulsos(bombeamento) musculares”. Isso é uma aproximação da
engenharia com a ciência básica: provar o que você identificou com os
principios certos através da construção de algo com a utilização destes.
Em 2007, Parker estava à procura de novas maneiras de
estudar as pulsações musculares quando visitou o New England Aquarium em
Boston, Massachusetts. "Eu vi a água-viva se exibir, e isso me deu uma
idéia instantaneamente," ele disse. "Eu pensei: Eu sei que sou capaz
de construir aquilo.". Para realizar isto, ele recrutou John Dabiri, um
bioengenheiro que estudou propulsão biológica na California Institute of
Technology(Caltech) em Pesadena. "Eu o agarrei e disse: 'John, eu acho que
posso construir uma água-viva. ' Ele não sabia quem eu era, mas eu estava muito
animado e agitando os braços, e acho que ele estava com medo de dizer
não."
Janna Nawroth, uma estudante de graduação de Caltech que
realizou a maioria dos experimentos, iniciou o processo pelo mapeamento de cada
célula do corpo das juvenis Medusa-da-lua(Aurelia aurita)
para entender como elas nadavam. Seu corpo em forma de sino consiste de uma
única camada de músculos, com fibras que são fortemente alinhados em torno de
um anel central e ao longo de oito raios.
Para fazer as batidas do corpo para baixo, sinais elétricos
se propagam através do músculo em uma onda suave "Como quando você atira
uma pedra na água", diz Parker. "É exatamente o que você vê no
coração. Minha aposta é que para obter uma pulsação muscular, a atividade elétrica
tem que se espalha como a parte de frente de uma onda."
Forma e Função
Nawroth criou uma estrutura com as mesmas propriedades de
crescimento de uma única camada de músculo cardíaco de rato em uma folha
padronizada de polidimetilsiloxano. Quando um campo elétrico é aplicado em toda
a estrutura, o músculo contrai rapidamente, comprimindo o Medusóide e imitando
curso uma água-viva. O silicone elástico, em seguida, puxa a parte de trás
Medusóide à sua forma original plana, pronto para o curso seguinte.
Quando colocado entre dois eletrodos na água, o Medusóide
nadava como uma água-viva real. Ele ainda produziu correntes de água
semelhantes a aquelas que levam as partículas de alimento na boca água-viva.
"Nós pensamos que, se somos realmente bons nisso, vamos recriar esse
vórtice; E nós o fizemos", diz Parker. "Pegamos um rato separado e o
reconstruimos como uma água-viva."
"Eu acho isso é ótimo", diz Joseph Vacanti, um
engenheiro de tecidos no Massachusetts General Hospital em Boston. "É uma
demonstração poderosa de sistemas de engenharia de quiméricos de componentes
vivos e não vivos."
Parker diz que sua equipe está levando a biologia sintética
para um novo nível. "Normalmente, quando falamos de formas sintéticas de
vida, compreende-se que alguém vai pegar uma célula viva e colocar novos genes
dentro. Nós construímos um animal. Não se trata apenas de genes, mas sim sobre
a morfologia e função. "
A equipe agora planeja construir uma Medusóide usando
células cardíacas humanas. Os pesquisadores entraram com pedido de patente para
usar seu design, ou algo similar, como uma plataforma para testar drogas.
"Você tem uma droga para coração?", Diz Parker. "Deixe-me colocá-la
em minha água-viva, e eu vou te dizer se ela pode melhorar o bombeamento
cardíaco."
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