Anunciado o primeiro transplante de enxerto ósseo feito em laboratório

A empresa Bonus BioGroup, de Israel afirmou que, pela primeira vez, um paciente conseguiu curar uma lesão óssea após o tratamento realizado com células-tronco do tecido adiposo!!!  Veja aqui o comunicado oficial. As células-tronco do paciente foram cultivadas fora de seu corpo e transformadas em osso, que foi então utilizado para fechar a lesão óssea com sucesso.

O paciente em questão sofreu uma lesão grave na perna (tíbia) em um acidente de trânsito. Inicialmente, ele foi submetido a duas intervenções cirúrgicas para tentar recuperar o osso utilizando de pinos de metal, mas mesmo assim estas não foram suficientes. O paciente ficou com uma lacuna no osso que nenhuma forma convencional de tratamento foi eficaz em fechar. 

Quando os especialistas médicos determinaram que o osso não se curaria por conta própria com nenhuma técnica atual, ele teve a opção de passar por um procedimento experimental de cicatrização óssea utilizando células-tronco.

Mas como os ossos se colam quando existe uma fratura? 
Quando a fratura é simples o organismo sozinho, por meio das suas células, consegue fechar. Isso porque os ossos são feitos de células vivas. O osso compacto é um material denso que compõe 80% do seu esqueleto; o resto é feito de osso esponjoso poroso. Dentro dos seus ossos, você poderá encontrar células ósseas vivas chamadas osteócitos, bem como vasos sanguíneos, células nervosas e muitos compostos de cálcio e fósforo que atuam como estrutura. O processo de reconstrução começa imediatamente após o ferimento. Entretanto existem casos que a fratura é tão extensa que nosso corpo não consegue cicatrizar o osso sozinho.

O Bonus BioGroup alegou que encontraram uma nova maneira de resolver esse problema usando células do próprio paciente. Nesse caso, o grupo pegou as células-tronco mesenquimais do tecido adiposo do paciente e cultivou em laboratório. Então utilizaram essas células para gerar células ósseas, criando assim um enxerto ósseo pronto para ser implantado no corpo do paciente. Ao usar as próprias células do paciente o risco de uma reação imune após a injeção é zero.

"Após o transplante, as partículas ósseas se consolidam em tecido ósseo sólido e autólogo capaz de colar o osso", informa a empresa.

Mas quando dizem ser a primeira vez que um enxerto ósseo foi transplantado, provavelmente se referem ao fato do transplante ter sido feito na tíbia e não ao ato de crescimento externo das células e transformação de osso em laboratório. Nós falamos algumas vezes neste assunto aqui. Mais uma para grande lista de aplicações de células-tronco mesenquimais na medicina regenerativa.

É possível criar osso em laboratório?

Uma equipe das Universidade de Glasgow criou pela primeira vez tecido ósseo em laboratório. A equipe criou um dispositivo que envia nano vibrações e o usou células-tronco mesenquimais em um gel de colágeno.

Os autores do artigo, publicado na revista Nature Biomedical Engineering, descobriram que pequenas vibrações, na frequência de 1000 hertz, fazem as células-tronco se transformarem  especificamente em osso. Com essa técnica a equipe conseguiu formar uma estrutura mineralizada até em moldes 3D impressos.

Este osso formado em laboratório não é tão duro quanto o osso encontrado no nosso corpo. Mas esse problema é resolvido uma vez que o molde é transplantado no corpo. O grupo começou a tratar cães que teriam as pernas amputadas por trauma. Eles viram que após o transplante, o osso de laboratório se fundiu com o osso do animal e se tornou idêntico ao osso original. Mostrando que nosso corpo vai servir como o biorreator final, crescendo as células e finalizando o processo de mineralização!

A ideia agora é usar esse gel de colágeno em fraturas ósseas, por ser mais maleável; e os moldes quando é necessário um grande enxerto. Os autores dizem que poderá ser usado também em osteoporose!  Melhor, como eles usam o gel de colágeno, não é necessário um doador, o que acaba com problemas de rejeição.

Cicatrização de fraturas ósseas com uma combinação de impressão 3D e células-tronco!

Infelizmente não são todas as fraturas que podem ser curadas! Mas novas abordagens de terapia celular para fraturas ósseas podem mudar este cenário (veja aqui). Um grupo da Universidade do Arizona nos EUA está usando uma combinação de impressão 3D e células-tronco adultas para tratar ossos que não se recuperam com os tratamentos atuais. 

"Imagine o impacto que esta terapia com células-tronco pode fazer em uma fratura de osso longo que nenhum tratamento cirúrgico atual pode garantir que cicatrize. Este é realmente um grande problema para os militares, onde explosões ou ferimentos de combate podem causar grandes defeitos ósseos", explicou John A. Szivek, PhD, cientista da Universidade de Washington. 

Para ajudar as pessoas com esses ferimentos devastadores, o Dr. Szivek recebeu uma doação de 2 milhões de dólares do Departamento de Defesa dos EUA para realizar um estudo que visa como curar fraturas ósseas usando uma combinação de impressão 3D e células-tronco mesenquimais adultas.

Com a ajuda de parceiros clínicos no Departamento de Cirurgia Ortopédica, o laboratório planeja construir moldes impressos em 3D que, quando combinados com as células-tronco, irão substituir segmentos ósseos grandes, ausentes ou quebrados. Esses moldes depois de impressos serão preenchidos com partículas de cálcio e células-tronco adultas- dois elementos-chave que levam a uma cicatrização e crescimento ósseo muito mais rápidos.

Os testes feitos no laboratório do Dr. Szivek mostraram que esta técnica funciona bem. "Conseguimos a formação óssea completa, cobrindo um grande defeito ósseo em cerca de três meses. Agora, queremos tornar esse processo de cura ainda mais rápido", disse ele.

Para testar essa teoria, os implantes 3D serão incorporados com pequenos sensores que podem transmitir sem fio a atividade do exercício. Esses sensores analisarão o carregamento ou quanto peso está sendo colocado no novo osso regenerado.

Alterações no tamanho ósseo em um grupo ativo que regularmente se exercita serão comparadas com um grupo inativo. A equipe do Dr. Szivek espera ver que o grupo ativo que regularmente coloca peso em seus membros de cura mostrará um crescimento ósseo muito mais rápido. Sua equipe espera desenvolver diretrizes para a fisioterapia pós-cirúrgica, demonstrando que o exercício leva a uma melhor formação óssea.

O tratamento atual dessas lesões traumáticas geralmente requer novas cirurgias. O corpo humano tentará recuperar o osso perdido ou danificado por alguns meses depois de uma lesão, mas acaba desistindo do processo. Nesse ponto, o tecido cicatrizado preenche o defeito em vez do osso.

"É por isso que precisamos desenvolver uma maneira de produzir osso o mais rápido possível - para ajudar o corpo enquanto ele ainda é capaz de crescer e substituir o osso", disse ele.

Dr. Szivek espera que a terapia potencial também ajude os pacientes com câncer ósseo que leva a grandes partes do osso serem removidas cirurgicamente.

A StemCorp tem a capacidade de armazenar e crescer células-tronco mesenquimais em quantidade suficiente para este tipo de terapia, quando estiver disponível. Por isso evite problemas futuros e guarde suas células-tronco com quem possa entregá-las. 

Terapia combinada com células-tronco para osteoporose e lesões vertebrais

A terapia combinada de células-tronco com outros fatores está mostrando resultados muito animadores. Recentemente uma equipe de pesquisadores do Cedars-Sinai Medical Center, em Los Angeles (EUA), mostrou que a combinação de células-tronco adultas com hormônio da paratireoide aumenta a uma regeneração óssea e pode ser uma grande promessa para utilização em fraturas. O estudo, publicado na revista Molecular Therapy, verificou o impacto da terapia combinada na cicatrização de fratura óssea. Os pesquisadores injetaram diariamente o hormônio em modelos animais com fraturas vertebrais diariamente combinado com cinco injeções de células-tronco, ao longo de um período de 21 dias.

A equipe afirma que separadamente, as células-tronco e o hormônio mostraram efeito na regeneração óssea, mas juntos o resultado foi muito melhor! A terapia combinada aumentou significativamente a migração das células-tronco para a área da fraturada e acelerou o ritmo de formação do osso. Os pesquisadores esperam usar estas descobertas para desenvolver novos tratamentos para pacientes com osteoporose e com fraturas por compressão vertebral.

As fraturas por compressão vertebral são responsáveis por mais de 750.000 lesões a cada ano nos EUA - o dobro do que fraturas de quadril. Eles acontecem, muitas vezes, devido ao enfraquecimento da coluna devido a osteoporose. Aproximadamente 200 milhões  de pessoas em todo o mundo são diagnosticadas com osteoporose, uma doença crônica e fatal que é caracterizada pela diminuição da massa óssea levando à fragilidade. Os tratamentos existentes consistem de mudanças no estilo de vida, tais como o exercício, e medicamentos para prevenir fraturas frequentes. Mas essas medidas são preventivas e não existem tratamentos para aumento da massa óssea.

Com esses resultados promissores a equipe está planejando testes clínicos em humanos. A meta é desenvolver um tratamento biológico que não só leve à cura, mas também estimule a produção de osso normal em longo prazo.