Uma equipe de pesquisadores da ETH Zurich criou microrrobôs biohíbridos com a capacidade de regenerar a medula espinhal. Essa inovação combina células-tronco vivas e nanopartículas que respondem a campos magnéticos, eliminando a necessidade de eletrodos invasivos e trazendo novas possibilidades para o tratamento de lesões na medula. Os achados foram divulgados na revista Nature Materials, revelando que peixes-zebra e camundongos com lesões severas conseguiram recuperar movimentos quase normais em um curto espaço de tempo.
Os microrrobôs, chamados NPCbots, são formados por células progenitoras neurais oriundas de células-tronco pluripotentes induzidas e envolvidas por nanopartículas em duas camadas. A parte interna reage aos campos magnéticos, enquanto a camada externa transforma essa resposta em sinais elétricos. Salvador Pané i Vidal, do Laboratório de Robótica Multi-Escala da ETH Zurich, explicou o método utilizado na fabricação: “Incorporamos um reservatório central para capturar as células, injetamos as nanopartículas e esperamos pela conexão entre os componentes”.
Em questão de trinta minutos, cada NPCbot, que possui aproximadamente seis micrômetros, está preparado para utilização. A produção já atinge centenas de milhares para pesquisas celulares e milhões para experimentos com animais. Nos peixes-zebra, a aplicação precisa dos robôs diretamente na área afetada, junto com campos eletromagnéticos externos, acelerou o processo de diferenciação das células-tronco. Em apenas três dias, os peixes mostraram comportamentos de nado e exploração bastante semelhantes ao normal.
Nos camundongos que tiveram a medula completamente cortada, foi observado que os neurônios se reconectaram ao longo de 28 dias. A marcha, coordenação e curiosidade exploratória melhoraram gradualmente sem quaisquer reações adversas ou imunológicas. Hao Ye, principal autor do estudo e pesquisador sênior da ETH Zurich, destacou que o uso da microrrobótica torna o tratamento mais preciso e menos invasivo, dispensando cabos e eletrodos que eram necessários anteriormente para estimular as células implantadas.
A técnica apresenta como principal vantagem a habilidade dos campos magnéticos em atravessar tecidos facilmente, permitindo ajustes na frequência e intensidade conforme necessário. Isso reduz o risco de danos à medula espinhal. Após promover a diferenciação das células progenitoras em novos neurônios, os NPCbots se dissolvem no tecido. A equipe acredita que as nanopartículas de titanato de bário são estáveis e pouco reativas; no entanto, estudos adicionais são necessários para verificar sua degradação ou excreção no organismo.
A pesquisa contou com a colaboração dos acadêmicos Stephan Neuhauss e Jingjing Zang da Universidade de Zurique, que possibilitaram a demonstração em um modelo regenerativo bem estabelecido e confirmaram a agilidade da diferenciação celular. Pané Vidal enfatizou que a plataforma de fabricação em chip pode ter aplicações além da pesquisa básica, podendo ser adaptada para áreas como cardiologia, oncologia, cicatrização de feridas e outras terapias regenerativas controladas por magnetismo.
