Em breve: dor nas costas pode ser uma coisa do passado

Um novo estudo aponta cura para a dor das costas. Cientistas implantaram com sucesso discos espinhal de laboratório.

Os pesquisadores acreditam que em breve poderemos cultivar novos discos espinhais a partir das próprias células do paciente, como forma de substituir os que se deterioram e causam dor nas costas e no pescoço.

Pela primeira vez, os discos espinhais que foram cultivados a partir de células-tronco foram implantados com sucesso e forneceram uma função de longo prazo no maior modelo animal já avaliado para a substituição de disco por bioengenharia.

Essenciais

Os tecidos moles da coluna vertebral, os discos intervertebrais, são essenciais para os movimentos da vida diária, como girar a cabeça para amarrar os sapatos. Em qualquer momento, no entanto, cerca de metade da população adulta nos Estados Unidos sofre de dores nas costas ou no pescoço, para as quais o tratamento e a assistência representam um ônus econômico significativo para a sociedade, estimados US $ 195 bilhões por ano.

Embora a degeneração do disco espinal seja frequentemente associada a essa dor, as causas subjacentes da degeneração discal permanecem menos compreendidas. As abordagens atuais, que incluem cirurgia de fusão espinhal e dispositivos de substituição mecânica, fornecem alívio sintomático, mas não restauram a estrutura, a função e a amplitude de movimento dos discos nativos, e geralmente têm eficácia limitada a longo prazo. Assim, há necessidade de novas terapias.

A engenharia de tecidos é uma grande promessa. Envolve a combinação de células de troncos do próprio paciente ou animal com scaffolds de biomateriais no laboratório para gerar uma estrutura composta que é então implantada na coluna para atuar como um disco de substituição. 

Nos últimos 15 anos, a equipe de pesquisa da Penn vem desenvolvendo um disco de substituição de engenharia de tecidos, passando de esforços de ciência básica in-vitro para modelos animais pequenos e modelos animais maiores com um olho em testes em humanos – “otimisticamente” no futuro próximo.

“Este é um passo importante: cultivar um disco tão grande no laboratório, para colocá-lo no espaço do disco, e então tê-lo para começar a se integrar com o tecido nativo ao redor. Isso é muito promissor ”, disse Robert L. Mauck, co-autor sênior do artigo, publicado na Science Translational Medicine . 

“O padrão atual de cuidados não restaura o disco, então nossa esperança com este dispositivo projetado é substituí-lo de uma maneira biológica e funcional e recuperar toda a amplitude de movimento.”

Pesquisadores demonstraram sucesso na substituição total do disco na coluna cervical da cabra. Eles escolheram o bode porque suas dimensões do disco cervical espinhal são semelhantes às dos seres humanos e as cabras têm o benefício de estatura semi-vertical. Oito semanas após o implante, os resultados da ressonância magnética sugerem que a composição do disco foi mantida ou melhorada, e que as propriedades mecânicas coincidiram ou excederam as do disco cervical caprino nativo.

“Quando você olha para o sucesso na literatura a partir de dispositivos mecânicos, acho que há uma boa razão para sermos otimistas de que poderíamos alcançar o mesmo sucesso, se não excedê-lo com os discos projetados [em humanos]”, disse Harvey E. Smith, MD, co-autor sênior e líder clínico no estudo.

Multidisciplinar e translacional

A equipe de pesquisa credita o sucesso do trabalho à abordagem multidisciplinar e translacional adotada desde que começou na Penn Medicine, que abriga muitos especialistas de diferentes departamentos e escolas envolvidos nesse projeto.

O próximo passo será conduzir estudos de longo prazo para caracterizar ainda mais a função dos discos projetados no modelo de cabra, disseram os autores, bem como modelar a degeneração dos discos espinhais em humanos e testar como os seus discos projetados funcionam naquele contexto.

“Há muita conveniência para implantar um dispositivo biológico que é feito de suas próprias células”, disse Smith. “O uso de um dispositivo de substituição de um verdadeiro mecanismo de preservação de tecidos em artroplastia dessa natureza não é algo que já fizemos na ortopedia. Eu acho que seria uma mudança de paradigma de como realmente tratamos essas doenças da coluna vertebral e como nos aproximamos do movimento de poupar a reconstrução das articulações ”.

Com informações: Penn Medicine News / GNN