Os cientistas desenvolveram glândulas de veneno de cobra em um prato. Aqui está o porquê.

Todos os anos, o equivalente à população total de Tuscaloosa, Alabama – pouco mais de 100.000 pessoas – morre em todo o mundo como resultado de picadas de cobra. Desde que uma vítima de picada de cobra consiga chegar ao pronto-socorro com rapidez suficiente, o antiveneno pode ser usado para combater os efeitos mortais de uma mordida. Mas o antiveneno não é fácil de fabricar. É feito coletando veneno de cobras venenosas e injetando pequenas quantidades em um animal doméstico, como um cavalo. Os anticorpos formados podem então ser coletados do sangue do cavalo e purificados para produzir um antiveneno finalizado. Até agora, tão simples.

O problema é conseguir veneno suficiente para fazê-lo. Atualmente, o antiveneno é fabricado capturando ou criando cobras, mantendo-as em cativeiro e depois “ordenhando-as” regularmente para coletar o veneno que produzem. É um tratamento do século XIX que se tornou necessário pelo facto de a produção de antivenenos não ter se desenvolvido tão rapidamente como outras áreas da biotecnologia. Com 600 espécies de cobras venenosas, é também um trabalho trabalhoso que, no entanto, luta para criar antídotos suficientes para atender ao número anual de picadas de cobra. A engenharia genética poderia ser a resposta?

Um grupo de três pesquisadores da Universidade de Utrecht, na Holanda, pensa assim. E a ideia deles para conseguir isso é brilhante. Em vez de criar cobras venenosas cultivadas em laboratório – uma ideia que, francamente, só soaria bem para um dos roteiristas de Sharknado – eles criaram uma solução alternativa: basta cultivar a parte da cobra que você precisa.

Experimentos a sangue frio

“Estávamos pensando em novas áreas para [nossa] tecnologia organoide”, Hans Clevers, cujo laboratório realizou o trabalho, disse à Digital Trends. “As glândulas de veneno de cobra eram o tecido mais fascinante para nós. O principal primeiro obstáculo foi obter tecido de cobra. Felizmente, uma colaboração com os especialistas em cobras Michael Richardson e Freek Vonk, bem como com o zoológico de répteis holandês ‘Serpo’ e criadores locais resolveu este problema. Após alguns meses de otimização dos protocolos, obtivemos sucesso no cultivo de glândulas de veneno em miniatura. Desde então, otimizamos o protocolo para produzir veneno e caracterizamos as células que produzem as toxinas.”

Um organoide, para quem não está familiarizado com ele, é uma versão miniaturizada e simplificada de um órgão, completa com microanatomia realista. Eles são feitos com células-tronco, o que permite que eles se auto-organizem em uma cultura tridimensional para se transformarem no órgão que deveriam replicar. O órgão emergente é um aglomerado de células com cerca de 1 milímetro de diâmetro. Organoides foram criados por vários laboratórios ao redor do mundo, aproximando órgãos que vão desde rins para cérebros em miniatura e inconscientes. Neste caso, os organoides venenosos se assemelham a um pequeno balão do tamanho de uma ervilha cheio de líquido. Seria particularmente desumano atirar na sala de aula como um chumaço de cuspe.

“Nosso grupo teve sucesso nos últimos 10 anos no cultivo de organoides a partir de uma variedade de tecidos humanos”, Joep Beumer, explicou outro pesquisador do projeto. “Para gerá-los, colhemos células-tronco de tecido adulto e as incorporamos em um gel em uma placa de Petri. Com a mistura correta de fatores de crescimento, as células-tronco se dividirão e darão origem a miniórgãos contendo os diferentes tipos de células de um tecido.”

As amostras de tecido para os organoides do veneno foram retiradas de tecido glandular de embriões de cobra dentro de ovos ou, em um caso, de uma cobra de estimação que foi sacrificada como resultado de uma doença. Para fazer crescer os organoides das glândulas, a equipe teve que fazer algumas mudanças em sua abordagem normal. As cobras têm sangue frio. Os protocolos organoides de mamíferos são normalmente cultivados a uma temperatura de 37 graus Celsius (99 graus Fahrenheit). Infelizmente, isso não funcionou para os organoides de cobra. Nessa temperatura, os organoides sofreram resposta ao choque térmico e morreram. Como resultado, tiveram que baixar a temperatura para 32 graus Celsius. É uma demonstração de como, mesmo nesta escala, os conceitos e vias de sinalização das células-tronco adultas são conservados em organoides.

Ampliando

“Cada tecido tem características próprias que pretendemos modelar com organoides”, disse Yorick Post, terceiro pesquisador do projeto. “Para as glândulas de veneno de cobra esse era um caso muito óbvio: elas produziriam veneno? Sabíamos que o potencial desta tecnologia dependeria muito da capacidade de produzir as diferentes toxinas que constituem o veneno de cobra. Por isso, ficamos muito entusiasmados quando encontramos toxinas – primeiro no RNA e depois no nível da proteína.”

Este trabalho é extremamente promissor. Os pesquisadores acham que isso poderia ir além de apenas eliminar a parte do processo de criação de cobras do antiveneno. Eles acreditam que pode ser possível cultivar células imunológicas normalmente produzidas por animais dentro de um prato. Juntamente com o antiveneno, a abordagem também pode ser útil para ajudar a desenvolver compostos medicamentosos baseados em componentes encontrados no veneno de cobra. Por exemplo, existe um certo tipo de remédio para pressão arterial criado a partir de uma toxina produzida pela venenosa víbora brasileira.

E quanto, sem trocadilhos, à parte de ampliação do projeto? “Esta é uma das principais vantagens da tecnologia organoide”, disse Clevers. “Uma vez estabelecido, podemos expandir o tecido [de uma] maneira praticamente ilimitada. Isto pode ajudar a preservar células viáveis ​​de muitas espécies de cobras, pois podem ser congeladas e descongeladas facilmente. [Também pode nos ajudar] a gerar um grande número de células produtoras de veneno. Serão necessárias mais melhorias na produção e colheita de veneno para tornar esta abordagem rentável. Estamos trabalhando ativamente para atingir esses objetivos.”

Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Cell.

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