Mimetização do microambiente da medula óssea: papel na eritropolese in-vitro e idealização de design de biorreator

Abstract

A transfusão de sangue é um procedimento que salva milhões de vidas ao redor do mundo todos os anos. Hoje em dia, a principal fonte do sangue usado em tais transfusões é a doação. Um dos problemas com a doação é que a oferta de sangue depende exclusivamente da disponibilidade de doadores aptos, o que faz com que diversos fatores possam influenciar negativamente na oferta, como a própria pandemia de COVID-19 que ocorre até a presente data, que fez com que a oferta de sangue caísse 80% em algumas regiões do país. Para solucionar este problema, algumas pesquisas sugerem fazer uso da engenharia de tecidos para se obter sistemas de cultura que gerem hemácias adultas em laboratório, a fim de proporcionar mais uma fonte deste produto para transfusão. Este artigo tem como objetivo oferecer uma plataforma de biorreator para mimetização do microambiente hematopoiético da medula óssea, responsável pela produção de hemácias e outros produtos sanguíneos, com base em pesquisas bibliográficas sobre seu funcionamento in-vivo e pesquisas similares. O resultado foi a criação de uma plataforma que poderia possibilitar a criação de dois nichos celulares distintos, imitando os diferentes nichos existentes na medula óssea, bem como a sobrevivência de células-tronco hematopoiéticas durante culturas em longo termo. Então, se conclui que a plataforma poderá servir para estudos sobre a medula óssea e métodos eficientes de cultivo de hemácias, necessitando, porém, de testes a fim de ajustar parâmetros do projeto e comparar os resultados com as expectativas.

Blood transfusion is a procedure that saves millions of lives around the world every year. Today, the main source of blood used in such transfusions is donation. One of the problems with donation is that the supply of blood depends exclusively on the availability of suitable donors, which means that several factors can negatively influence the supply, such as the COVID-19 pandemic that occurs to date, which made blood supply to drop 80% in some regions of the country. To solve this problem, some researches suggest the use of tissue engineering to obtain culture systems that generate adult red blood cells in the laboratory, in order to provide another source of this product for transfusion. This article aims to provide a bioreactor platform for mimicking the bone marrow hematopoietic microenvironment, responsible for production of red blood cells and other blood products, based on bibliographic research on its in-vivo functioning and similar research. The result was the creation of a platform that could enable the creation of two distinct cell niches, mimicking the different niches existing in the bone marrow, as well as the survival of hematopoietic stem cells during long-term cultures. So, it is concluded that the platform can be used for studies on bone marrow and efficient methods of red blood cell culture, however, it needs tests in order to adjust project parameters and compare the results with expectations.