MÓDULO 10 – AULA 2 - Uso de Cultivo celular em pesquisa aplicada e biotecnologia

Em pesquisa aplicada e biotecnologia é possível utilizar cultivos celulares como modelos alternativos ao uso de animais para pesquisa e avaliação de toxicidade de compostos, sejam sistemas tradicionais como a cultura em monocamada, como o uso de dispositivos de microfluídica. Além disso, cultivos de linhagens tumorais podem ser utilizados para a triagem de compostos com efeito antitumoral. As células podem ainda ser utilizadas para a pesquisa e produção de vacinas. Finalmente, os cultivos de células tronco aplicadas à bioengenharia, cultura tridimensional e bioimpressão podem constituir futuros tratamentos para agravos à saúde.

Métodos Alternativos ao Uso de Animais

Neste tópico, exploramos como o cultivo celular pode substituir ou reduzir o uso de animais em pesquisa, com foco nos princípios dos 3Rs (Reduction (Redução), Refinement (Refinamento) e Replacement (Substituição). As pesquisadoras Alessandra Aguiar e Ana Paula Abud explicaram como os modelos in vitro auxiliam na triagem inicial de compostos, aumentando a eficiência e reduzindo o sofrimento animal. Elas destacaram os avanços em sistemas microfisiológicos, como os dispositivos de microfluídica, que permitem reproduzir interações celulares com maior precisão.
Perguntas como "Por que ainda não substituímos completamente o uso de animais?" e "Quais são os avanços regulatórios nessa área?" levaram a uma discussão sobre a complexidade dos organismos e a necessidade de modelos robustos e reprodutíveis para atender às exigências científicas e legais.

Para saber mais, ouça o podcast completo.

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:

HORINOUCHI, Cintia Delai da Silva; ABUD, Ana Paula Ressetti; PASCHOAL, Ariane Caroline; KULIGOSVISK, Crisciele; REUS, Thamile Luciane; MUNIZ, Bruno Dallagiovanna; AGUIAR, Alessandra Melo de. Perspectivas e desafios regulatórios no uso de células-tronco em métodos alternativos ao uso de animais. Vigilância Sanitária em Debate: Sociedade, Ciência & Tecnologia, v. 6, n. 2, p. 92-105, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.22239/2317-269x.01076. Acesso em: 5 jan. 2025.
MORALES, Marcelo M. Métodos alternativos à utilização de animais em pesquisa científica: mito ou realidade? Ciência e Cultura, São Paulo, v. 60, n. 2, 2008. Disponível em: http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0009-67252008000200015. Acesso em: 5 jan. 2025.

Organ-on-a-Chip: Inovação na Pesquisa

As doutoras Andreia Suzukawa e Isisdoris de Souza exploraram como a tecnologia organ-on-a-chip amplia as possibilidades do cultivo celular, mimetizando condições fisiológicas e interações interorgânicas. Elas explicaram como a combinação de engenharia de materiais e biologia celular está transformando estudos de toxicologia, fisiologia e patologia.
Perguntas como "Quais são as aplicações práticas dos órgãos-on-a-chip?" e "Como essas tecnologias superam limitações dos modelos tradicionais?" destacaram os avanços e desafios dessa abordagem. Não perca os detalhes dessa revolução tecnológica ouvindo o podcast na íntegra.

Para saber mais, ouça o podcast completo.

 

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:

MARIN, Talita Miguel; PAGANI, Eduardo. Sistemas microfisiológicos compostos por organoides humanos em dispositivos microfluídicos: avanços e desafios. Vigilância Sanitária em Debate: Sociedade, Ciência & Tecnologia, v. 6, n. 2, p. 74-91, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.22239/2317-269x.01053. Acesso em: 5 jan. 2025.

Cultivo de Células na Triagem de Agentes Antitumorais

Neste episódio, os doutores André Sampaio e Ana Paula Fontão discutiram como as culturas celulares são fundamentais na triagem de agentes antitumorais. Eles explicaram como modelos 2D, esferoides 3D e organoides são utilizados para avaliar a eficácia e a seletividade de fármacos. A plataforma segue protocolos como os do Instituto Nacional do Câncer Americano, testando drogas em células tumorais de diferentes origens, como mama, pele e sangue.
Perguntas como "Como os modelos in vitro ajudam a personalizar tratamentos?" e "Quais são as limitações tecnológicas nesse processo?" trouxeram luz às vantagens e desafios da metodologia. Descubra como o cultivo celular está revolucionando a oncologia ouvindo o podcast completo.

Para saber mais, ouça o podcast completo

 

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:

BATISTA, Jéssica Eduarda dos Santos; SILVA, Valquíria Silva da; KLAMT, Fábio. O uso de modelos celulares 3D de esferoides tumorais como uma plataforma alternativa pré-clínica entre o cultivo de células em monocamadas e o uso de modelos animais na pesquisa e triagem de novas terapias anticâncer. In: SILVA, Edson da (Org.). Principais temas da pesquisa em Ciências Biológicas 2. 1. ed. Curitiba: Atena Editora, 2023. p. 52-61. DOI: 10.22533/at.ed.4552309054. ISBN: 978-65-258-1345-5. Disponível em: https://atenaeditora.com.br/catalogo/post/o-uso-de-modelos-celulares-3d-de-esferoides-tumorais-como-uma-plataforma-alternativa-pre-clinica-entre-o-cultivo-de-celulas-em-monocamadas-e-o-uso-de-modelos-animais-na-pesquisa-e-triagem-de-novas-terapias-anticancer. Acesso em: 14 jan. 2025.

Nanotecnologia e Cultivo Celular

A integração entre nanotecnologia e biologia celular foi o tema com os pesquisadores André Sampaio e Alessandra Melo de Aguiar. Eles explicaram como nanopartículas são avaliadas quanto à toxicidade e eficácia em sistemas de cultivo celular, destacando aplicações em tratamentos antitumorais e desenvolvimento de fármacos mais específicos.
Questões como "Como as nanopartículas interagem com sistemas biológicos?" e "Quais são as principais vantagens da nanotecnologia?" trouxeram uma visão ampla sobre o potencial dessa abordagem. Para entender melhor essa conexão, não perca o podcast.

Para saber mais, ouça o podcast completo.

 

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:

Souza PB de, Ramos DF, Gubert PG, Cigognini E, Primo FT. Pesquisa e desenvolvimento de nanomedicamentos: olhar bioético. Rev Bioét [Internet]. 2023;31:e3014PT. Disponível em https://doi.org/10.1590/1983-803420233014PT. Acesso em 14/01/2025

Cultivo de Células no Desenvolvimento e Produção de Vacinas

As doutoras Letusa Albrecht e Pryscilla Wowk compartilharam como o cultivo celular é uma ferramenta essencial na pesquisa e produção de vacinas. Elas explicaram que linhagens celulares, como HeLa, CHO e HEK293, são amplamente utilizadas para a propagação de patógenos atenuados, antígenos recombinantes e produção de proteínas específicas para formulações vacinais. Um exemplo prático abordado foi a produção da vacina BCG, que utiliza a atenuação bacteriana através de passagens in vitro.
Foram destacadas vantagens como reprodutibilidade, controle de variabilidade e redução de custos. No entanto, as pesquisadoras também apontaram desafios, como a incapacidade de reproduzir microambientes complexos e a necessidade de modelos animais em etapas avançadas. O uso de tecnologias como cultivos 3D e organoides está sendo explorado para superar essas limitações.
Perguntas como "Quais são os principais tipos de células utilizadas na produção de vacinas?" e "Quais as limitações dos modelos in vitro?" enriqueceram a discussão, trazendo insights sobre avanços e desafios. Para saber mais sobre os bastidores da produção de vacinas e o futuro dessa ciência.

Para saber mais, ouça o podcast completo.

 

 

 

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:
BRAZ, Luana Camila Cordeiro; GUIMARÃES, Darlyson Tavares; VAZ, Michele Rossana Ferreira; NÓBREGA, Franklin Ferreira de Farias. Contribuições da biotecnologia no desenvolvimento e produção de vacinas de primeira, segunda e terceira gerações. Revista Saúde & Ciência Online, v. 3, n. 3, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.35572/rsc.v3i3.324. Acesso em: 5 jan. 2025.

Bioimpressão na Medicina Regenerativa

A bioimpressão é uma tecnologia inovadora que combina células vivas e biomateriais para criar estruturas tridimensionais. Neste episódio, os pesquisadores Anny Kulig e Marco Stimamiglio detalharam os processos envolvidos, como o uso de bioimpressoras de extrusão e a criação de "biotintas". Eles também discutiram casos de sucesso, como o mini coração bioimpresso por pesquisadores israelenses, e as aplicações em tecidos tubulares, como a reconstrução de traqueias.
As perguntas exploraram desafios, como a escolha de biomateriais e a vascularização de tecidos complexos, além das vantagens, como a personalização de tratamentos. Quer entender como a ciência está superando essas barreiras?

Para saber mais, ouça o podcast completo.

 

 

 

 

 

Para se aprofundar no tema, os entrevistados no podcast sugerem esse material complementar:

OLIVEIRA, Naila A.; ROBALLO, Kelly C. S.; LISBOA NETO, Antônio F. S.; SANDINI, Thaisa Meira; SANTOS, Amilton Cesar dos; MARTINS, Daniele S.; AMBROSIO, Carlos E. Bioimpressão e produção de miniórgãos com células-tronco. Pesquisa Veterinária Brasileira, v. 37, n. 9, p. 1032-1039, set. 2017. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0100-736X2017000900020. Acesso em: 5 jan. 2025.

Saiba mais em conteúdos do curso: No módulo de princípios básicos é possível ver exemplos de outras aplicações e usos de cultivo celular.