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Pela primeira vez, cientistas conseguiram criar camundongos com sistemas imunológicos humanos completos. Esses camundongos “humanizados” prometem revolucionar o desenvolvimento de medicamentos.
Quando enfrentam uma infecção, esses camundongos produzem células imunológicas que mimetizam a estrutura e a diversidade das células imunológicas humanas. Ao serem injetados com um químico que provoca inflamação generalizada no corpo, os camundongos desenvolveram uma versão da doença autoimune lúpus, semelhante à observada em humanos, conforme descobriram os pesquisadores.
Os cientistas descreveram suas descobertas em um artigo publicado em 25 de junho na revista Nature Immunology.
Esses não são os primeiros camundongos humanizados criados – esses animais de laboratório são fundamentais na pesquisa, permitindo que os cientistas estudem características do sistema imunológico humano em um organismo vivo. Isso é útil para testar a segurança e a eficácia de novos medicamentos e vacinas contra doenças infecciosas antes de serem testados em humanos.
No entanto, por anos, pesquisadores lutaram para criar camundongos humanizados que respondessem de maneira precisa a infecções como os humanos. Tentativas anteriores resultaram em aproximações do sistema imunológico humano, mas faltavam certas características, segundo a equipe por trás do novo estudo.
Para desenvolver um camundongo humanizado mais preciso, os pesquisadores primeiro criaram camundongos geneticamente modificados para ter um sistema imunológico enfraquecido. Quando os camundongos tinham entre 1 e 2 dias de vida, a equipe injetou células-tronco humanas nos corações dos animais. Essas células-tronco, extraídas e purificadas do sangue do cordão umbilical, tinham a capacidade de se transformar em qualquer tipo de célula imunológica.
Os corações dos camundongos então bombeavam as células-tronco para o tecido macio e esponjoso dentro dos ossos dos camundongos, conhecido como medula óssea, onde as células imunológicas são normalmente produzidas. Como os camundongos eram imunodeficientes, as células-tronco humanas puderam se estabelecer facilmente na medula óssea.
Após algumas semanas, a equipe introduziu uma versão humana do hormônio sexual estrogênio nos camundongos. Esse hormônio, conhecido principalmente por seu papel no desenvolvimento sexual e reprodutivo feminino, também desempenha um papel importante na transformação de células-tronco imaturas em células imunológicas maduras e especializadas.
Com o estrogênio humano, os camundongos começaram a produzir uma ampla gama de células imunológicas humanas, incluindo células T, que atacam diretamente os germes, e células B, que produzem anticorpos que ajudam a marcar os patógenos para destruição.
Para verificar como os camundongos humanizados reagiam a uma vacina, a equipe injetou neles a vacina contra COVID-19 da Pfizer-BioNTech. Em resposta, os camundongos produziram anticorpos humanos contra o coronavírus SARS-CoV-2. Da mesma forma, quando expostos a proteínas da bactéria Salmonella typhi, causadora da febre tifóide, os camundongos produziram anticorpos contra o patógeno.
O novo modelo de camundongo pode se tornar uma ferramenta valiosa para a pesquisa biomédica, afirmaram os pesquisadores. Em particular, esses camundongos serão úteis para o desenvolvimento de vacinas, disse o Dr. Paolo Casali, coautor sênior do estudo e professor de medicina na Universidade do Texas.
Como os novos camundongos possuem um “sistema imunológico 100% humano”, os pesquisadores podem usá-los para testar como as vacinas se comportarão em um organismo vivo. Nos estágios iniciais da pesquisa, tais testes não podem ser realizados em humanos por razões éticas, explicou Casali ao Live Science.
Os camundongos também podem ser usados para desenvolver novas terapias que atuam modulando a atividade do sistema imunológico, como inibidores de checkpoint para o câncer. Esses medicamentos ajudam o sistema imunológico a direcionar melhor as células cancerígenas para destruição.