Seda de Aranha Pode Revolucionar Cirurgia de Reparo de Nervos, Relatam Cientistas

Equipes internacionais de pesquisa desenvolveram dispositivos cirúrgicos bioengenheirados usando seda de aranha e de bicho-da-seda que mostram eficácia notável no reparo de nervos periféricos seccionados, com ensaios clínicos em humanos já em andamento.

O que aconteceu

Uma equipe internacional de cientistas alcançou um avanço significativo na regeneração de nervos, demonstrando que dispositivos cirúrgicos feitos de seda de aranha e de bicho-da-seda podem reparar efetivamente nervos seccionados com resultados comparáveis aos tratamentos atuais de padrão-ouro. Publicada em abril de 2023 no periódico Advanced Healthcare Materials, a pesquisa representa um grande passo em direção à criação de alternativas sustentáveis e prontas para uso para aproximadamente um milhão de pessoas em todo o mundo que sofrem lesões de nervos periféricos a cada ano.

O estudo colaborativo, conduzido por pesquisadores da Universidade de Oxford e da Universidade Médica de Viena (MedUni Vienna), introduziu o que a equipe chama de condutores de orientação nervosa "seda-em-seda" — tubos ocos construídos a partir de seda de bicho-da-seda (Bombyx mori) e preenchidos com fibras de seda de arrasto colhidas de aranhas de teia dourada (Trichonephila edulis). Esses dispositivos são projetados para serem suturados em ambas as extremidades de um nervo lesionado, criando uma ponte biológica que guia o crescimento das fibras nervosas e células regenerativas através das lacunas danificadas.

Os resultados de ensaios pré-clínicos em modelos de ratos demonstraram capacidades regenerativas impressionantes. Quando testados em lacunas de 2 centímetros nos nervos ciáticos de ratos — a maior distância de lacuna já superada com sucesso em tais estudos usando condutores de orientação nervosa — os dispositivos de seda alcançaram desempenho de regeneração comparável aos autoenxertos de nervo, que atualmente representam o padrão-ouro clínico. Ainda mais notável, as células de Schwann — os principais impulsionadores da regeneração de nervos periféricos — aderiram fortemente tanto às paredes do tubo quanto às fibras de seda de arrasto, migrando a velocidades superiores a 1,1 milímetros por dia.

"Nossos guias nervosos avançados de seda-em-seda combinam a excelente capacidade da seda de bicho-da-seda de ser processada em estruturas tridimensionais com as qualidades excepcionais de adesão celular da seda de arrasto de aranha," explicou o Dr. Joachim Lacour da MedUni Vienna, que liderou o estudo. A pesquisa demonstrou que ambos os tipos de seda desempenharam papéis cruciais no processo de cicatrização. Quando os pesquisadores testaram tubos de seda vazios sem o preenchimento de seda de aranha, as fibras nervosas cresceram mais lentamente e mostraram padrões de regeneração menos organizados, destacando a importância da estrutura interna de seda de aranha.

O professor Fritz Vollrath do Departamento de Biologia de Oxford, cofundador da Oxford Biomaterials e coautor do estudo, passou décadas estudando as notáveis propriedades da seda de aranha. "As sedas animais oferecem propriedades mecânicas e biológicas excepcionais e possibilidades versáteis de fabricação para auxiliar a reengenharia de tecidos," observou Vollrath. Seu trabalho anterior havia estabelecido que "você pode fazer fibras muito longas e potencialmente as células nervosas crescerão ao longo desses filamentos."

Por que isso é importante

A importância clínica desta pesquisa não pode ser exagerada. As lesões de nervos periféricos, que muitas vezes resultam de acidentes traumáticos, quedas e complicações cirúrgicas, afetam entre 13 e 23 pessoas por 100.000 anualmente. Essas lesões frequentemente levam a incapacidade permanente, dor crônica e reduções significativas na qualidade de vida. As opções atuais de tratamento são limitadas e problemáticas — os cirurgiões tipicamente dependem de autoenxertos (retirada de tecido nervoso de outra parte do corpo do paciente) ou condutores sintéticos que funcionam apenas para lacunas muito pequenas e muitas vezes não conseguem alcançar recuperação funcional.

A tecnologia já avançou em direção à aplicação clínica através da Newrotex Ltd, uma empresa derivada da Oxford Biomaterials que está desenvolvendo dispositivos de reparo nervoso à base de seda. No final de 2023, a Newrotex recebeu aprovação regulatória no Panamá para os primeiros ensaios clínicos em humanos do SilkAxons™, sua tecnologia avançada de orientação nervosa bioengenheirada. Esses ensaios representam um marco crítico na tradução de décadas de pesquisa em seda para tratamentos médicos práticos.

Além dos benefícios clínicos, os dispositivos à base de seda de aranha oferecem vantagens significativas em relação às alternativas atuais. Ao contrário dos implantes sintéticos que podem desencadear respostas imunológicas ou exigir cirurgias de remoção, a seda é totalmente biodegradável e biocompatível, degradando-se naturalmente à medida que o nervo se regenera. O material também é sustentável e potencialmente econômico em comparação com os caros nervos de doadores cadáveres às vezes usados em procedimentos de reconstrução. Este avanço aborda uma necessidade crítica não atendida na medicina reconstrutiva, oferecendo esperança a milhões de pacientes que sofrem de lesões de nervos periféricos que atualmente têm opções limitadas de tratamento. Ao aproveitar a própria engenharia da natureza — a seda de aranha, que evoluiu ao longo de 400 milhões de anos para ser mais forte que o aço em relação ao peso — os cientistas estão criando dispositivos médicos que trabalham com os processos naturais de cicatrização do corpo, em vez de contra eles.

Histórico

O uso da seda na medicina remonta a milhares de anos, com médicos chineses antigos usando seda de bicho-da-seda para suturas já em 500 d.C. No entanto, a pesquisa biomédica moderna em seda acelerou significativamente no início dos anos 2000, quando os cientistas começaram a entender como processar proteínas da seda preservando suas notáveis propriedades mecânicas. A seda de aranha apresenta desafios particulares para aplicações médicas porque as aranhas não podem ser criadas como os bichos-da-seda — elas são territoriais e canibais. Avanços recentes na tecnologia de DNA recombinante agora permitem que os cientistas produzam proteínas de seda de aranha através de organismos geneticamente modificados, abrindo as portas para a produção em escala deste material extraordinário.

O que observar a seguir

Os ensaios clínicos da Newrotex no Panamá marcam o início do que os pesquisadores esperam ser uma transformação na cirurgia de reparo de nervos. Se bem-sucedidos, esses ensaios podem abrir caminho para aprovações regulatórias em mercados maiores e o desenvolvimento de dispositivos à base de seda para aplicações ainda mais desafiadoras, incluindo reparo de lesões na medula espinhal. O professor Vollrath observou anteriormente que "o objetivo final é reparar a medula espinhal dessa forma" — uma meta que, se alcançada, poderia oferecer esperança a milhões de pacientes com paralisia e outras condições neurológicas graves.

Fontes

• Periódico Advanced Healthcare Materials (2023) - Condutores de orientação nervosa seda-em-seda
• Comunicado de imprensa da Universidade de Oxford sobre o estudo
• Newrotex Ltd - Tecnologia de reparo nervoso SilkAxons™
• Anúncio de pesquisa da MedUni Vienna