Adesivo muscular feito de células-tronco pode tratar insuficiência cardíaca

Um adesivo feito de células musculares¹ cultivadas em laboratório a partir de células-tronco² melhorou a função cardíaca em macacos com doença cardiovascular. Agora, o adesivo está sendo testado em um pequeno número de pessoas, com resultados iniciais do primeiro receptor sugerindo que a inovação poderia tratar insuficiência cardíaca³ avançada.

A insuficiência cardíaca³ – quando o coração⁴ não consegue bombear sangue⁵ suficiente para atender às demandas do corpo – geralmente ocorre após um ataque cardíaco danificar ou enfraquecer permanentemente o órgão. A não ser receber um transplante ou instalar uma bomba cardíaca, nenhum outro tratamento pode restaurar totalmente a função cardíaca, apenas retardar seu declínio.

O estudo recente, publicado na revista Nature, investiga o reparo cardíaco com músculo cardíaco⁶ projetado derivado de células-tronco² e é um marco para a aplicação clínica do “adesivo cardíaco” como uma opção de tratamento inovadora para pacientes⁷ com insuficiência cardíaca³ avançada.

O adesivo cardíaco projetado, na verdade chamado músculo cardíaco⁶ projetado (EHM, do inglês engineered heart muscle), é um músculo cardíaco⁶ cultivado em laboratório, composto por células⁸ cardíacas derivadas de células-tronco² pluripotentes induzidas incorporadas em um hidrogel de colágeno⁹. A base para a tradução em testes clínicos foi estabelecida pela simulação do tratamento clínico em macacos rhesus. O adesivo de EHM é atualmente a única tecnologia que permite a administração segura e eficaz com retenção de longo prazo de cardiomiócitos no coração⁴.

Uma equipe interdisciplinar liderada pelo Professor Wolfram-Hubertus Zimmermann, diretor do Departamento de Farmacologia¹⁰ e Toxicologia do University Medical Center Göttingen (UMG) e diretor científico dos estudos pré-clínicos e clínicos de adesivo cardíaco, juntamente com colegas do UMG e do University Medical Center Schleswig-Hostein, Canpus Lübeck (UKSH), implantou com sucesso o chamado “adesivo cardíaco” em pacientes com insuficiência cardíaca³ pela primeira vez.

A simulação da aplicação clínica em macacos rhesus foi essencial para reunir dados convincentes para dar suporte à tradução clínica. Os pesquisadores conseguiram mostrar que os adesivos cardíacos implantados, consistindo de até 200 milhões de células⁸, levaram a uma melhora na função cardíaca por meio da remuscularização (construção de novo músculo cardíaco⁶). Técnicas de imagem e análise de tecido¹¹ confirmaram que as células⁸ do músculo cardíaco⁶ implantadas são retidas sob supressão imunológica concomitante e fortaleceram a função de bombeamento do coração⁴.

“Mostramos em macacos rhesus que o implante¹² de adesivo cardíaco pode ser aplicado para remuscularizar o coração⁴ em falência. O desafio era gerar e implantar células musculares¹ cardíacas suficientes a partir de células-tronco² pluripotentes induzidas de macacos rhesus para atingir o reparo cardíaco sustentável sem efeitos colaterais¹³ perigosos, como arritmia¹⁴ cardíaca ou crescimento tumoral”, explicou o professor Zimmermann.

Os resultados das investigações relatadas foram cruciais para a aprovação do primeiro ensaio clínico do mundo para reparar o coração⁴ com implantes de músculo cardíaco⁶ de engenharia tecidual desenvolvidos em laboratório em pessoas com insuficiência cardíaca³ avançada.

Leia sobre "Insuficiência cardíaca congestiva¹⁵", "Transplante cardíaco" e "Células-tronco²".

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o desenvolvimento dos aloenxertos de músculo cardíaco⁶ projetados para reparo cardíaco em primatas e humanos.

Eles relatam que cardiomiócitos podem ser implantados para remuscularizar um coração⁴ que está falhando. Os desafios incluem retenção suficiente de cardiomiócitos para um impacto terapêutico sustentável sem efeitos colaterais¹³ intoleráveis, como arritmia¹⁴ e crescimento tumoral.

Investigou-se a hipótese de que aloenxertos de músculo cardíaco⁶ projetado (EHM) epicárdico, feitos a partir de cardiomiócitos derivados de células-tronco² pluripotentes induzidas e células⁸ estromais, remuscularizam estrutural e funcionalmente o coração⁴ com falha crônica sem efeitos colaterais¹³ limitantes em macacos rhesus.

Após a confirmação da equivalência in vitro e in vivo (modelo de rato nu) do modelo EHM de macaco rhesus recentemente desenvolvido com uma formulação EHM humana compatível com as Boas Práticas de Fabricação previamente estabelecida, a retenção a longo prazo (até 6 meses) e o aprimoramento dependente da dose da parede cardíaca alvo por enxertos de EHM construídos a partir de 40 a 200 milhões de cardiomiócitos/células⁸ estromais foram demonstrados em macacos com e sem insuficiência cardíaca³ induzida por infarto do miocárdio¹⁶.

No modelo de insuficiência cardíaca³, foram obtidas evidências de contratilidade da parede cardíaca alvo e fração de ejeção aprimoradas por aloenxerto de EHM, que são medidas para suporte cardíaco local e global.

As análises histopatológicas e de ressonância magnética¹⁷ de perfusão com base em gadolínio confirmaram a retenção celular e a vascularização funcional. Não foram observados arritmia¹⁴ e crescimento tumoral.

Os dados de viabilidade, segurança e eficácia obtidos forneceram os fundamentos essenciais para a aprovação de um primeiro ensaio clínico em humanos sobre reparo cardíaco por engenharia de tecidos.

Os dados clínicos confirmaram a remuscularização por implante¹² de EHM em um paciente com insuficiência cardíaca³ avançada.

Fontes:
Nature, publicação em 29 de janeiro de 2025.
Universitätsmedizin Göttingen, notícia publicada em 29 de janeiro de 2025.