A fibrose pulmonar é caracterizada por rigidez pulmonar progressiva e cicatrizes. Estima-se que cerca de 200, 000 indivíduos são afetados nos EUA, com mais de cinco milhões afetados em todo o mundo. Metade dos indivíduos afetados morre dentro de cinco anos após o diagnóstico. O endurecimento progressivo do tecido na fibrose também é um fator significativo na insuficiência cardíaca, Cirrose hepática, e doença renal.
A cicatriz pulmonar que ocorre na fibrose pulmonar é irreversível e não há tratamento que possa interromper totalmente a progressão da doença. Atualmente, apenas dois medicamentos podem ajudar a retardar o processo da doença, pirfenidona e nintedanib. Uma série de novas terapias candidatas que poderiam interromper ou até mesmo reverter o processo foram identificadas. Contudo, testá-los é difícil e caro devido ao lento desenvolvimento da doença em modelos animais ou testes clínicos em humanos.
Para resolver este problema, uma equipe de bioengenheiros da Universidade Estadual de Nova York em Buffalo, e a Universidade de Toronto, no Canadá, desenvolveram um sistema de chip de tecido pulmonar que possui propriedades de tecido pulmonar fibrótico. O desenvolvimento do sistema único de microtissue como uma plataforma para testar tratamentos anti-fibrose foi financiado pelo Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia (NIBIB) e é relatado na revista Nature Communications.
Os pesquisadores usaram microlitografia para imprimir matrizes de quadrados minúsculos, com micropilares da espessura de um fio de cabelo humano colocados ao redor das bordas de cada quadrado individual. Eles inventaram uma maneira de fazer crescer o tecido alveolar do pulmão - os pequenos sacos que se enchem de ar nos pulmões - de modo que o tecido seja esticado como um trampolim sobre os micropilares.
Os microtissues foram tratados com TGF-beta, o que faz com que o tecido se contraia e enrijeça. Isso imita o enrijecimento do tecido alveolar do pulmão em pessoas que sofrem da doença, e dobra os micropilares, que podem ser observados ao microscópio. O resultado é um modelo de microtecido de fibrose pulmonar.
O relaxamento da flexão fibrótica dos micropilares após o tratamento com pirfenidona e nintedanibe confirmou que o sistema é um modelo confiável de fibrose pulmonar, que responde ao tratamento medicamentoso.
"Esperamos que nosso sistema acelere a tradução de terapias antifibróticas dos laboratórios para a clínica, "disse o autor sênior Ruogang Zhao, Ph.D., professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Buffalo. "Estamos agora adaptando o sistema para modelar a patologia de outras doenças da membrana, como fibrose na retina e fibrose intestinal associada à doença de Crohn."
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