Chip com células dos astronautas da Artemis II pode mudar futuro da exploração espacial – e da medicina

Os chips, que contém células da medula óssea de cada astronauta, viajaram a bordo da Artemis II; o objetivo do experimento da NASA é usar a tecnologia entender melhor como o espaço afeta o corpo humano

Junto com os quatro astronautas da missão Artemis II, outra carga completou o trajeto ao redor da Lua: pequenos dispositivos transparentes, cada um do tamanho de um pen drive, com células de medula óssea dos próprios tripulantes cultivadas em seu interior. As informações são do The Washington Post.

O experimento, batizado de Avatar — sigla para A Virtual Astronaut Tissue Analog Response (simulador de resposta de tecido do astronauta virtual) é uma parceria entre a NASA e o Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, da Universidade Harvard. O objetivo é mapear como o ambiente do espaço profundo afeta o corpo humano em escala celular.

O que é um chip de órgão

A tecnologia de “órgão em chip” consiste em dispositivos miniaturizados com canais microscópicos nos quais células humanas são cultivadas em condições que imitam o funcionamento de tecidos reais, como medula óssea, pulmão, fígado, coração. Cada chip tem dois canais paralelos: um abriga as células do tecido que se quer estudar; o outro é revestido com células de vasos sanguíneos e fornece nutrientes e oxigênio para mantê-las vivas.

No caso do Avatar, as células usadas foram obtidas de plaquetas doadas pelos quatro astronautas meses antes do lançamento: Victor Glover, Jeremy Hansen, Christina Koch e Reid Wiseman. A partir delas, foram isoladas células imaturas de medula óssea com o auxílio de esferas magnéticas que se ligam à superfície celular. As células foram então congeladas e, três dias antes do lançamento, inseridas nos chips pela equipe da Emulate, empresa derivada do próprio Wyss Institute que desenvolve a tecnologia.

Por que a medula óssea

A escolha do tecido não foi aleatória. A medula óssea é particularmente sensível à radiação, um dos principais riscos do espaço profundo. Fora do campo magnético terrestre, que funciona como escudo protetor, os astronautas ficam expostos a raios cósmicos galácticos e à radiação de erupções solares. Na superfície lunar, há ainda o chamado albedo: radiação que penetra alguns metros no solo e se reflete de volta, criando, nas palavras de Lisa Carnell, diretora da Divisão de Ciências Biológicas e Físicas da NASA, “um duplo impacto sobre o qual não temos dados.”

O programa Avatar tem uma ambição que vai além desta missão de prova de conceito. A NASA cogita usar os chips como “batedores biológicos” em missões futuras: enviá-los antes de uma tripulação humana, coletar os dados, e usar as informações para antecipar efeitos sobre a saúde dos astronautas e até selecionar tratamentos preventivos personalizados com base na biologia de cada um.

“Nossa frase é ‘saber antes de ir'”, disse Carnell ao Washington Post. “Se queremos que humanos vivam na superfície lunar com aquela gravidade parcial, o objetivo seria enviar os chips com antecedência e ter uma ideia do que acontece com diferentes sistemas de órgãos.”

Donald Ingber, diretor fundador do Wyss Institute, vê potencial ainda maior: no futuro, seria possível enviar grandes quantidades de chips para observar como variáveis como idade, sexo e outras características biológicas afetam a resposta ao ambiente espacial.

Comparação com a Terra e próximos passos

Enquanto os chips viajavam ao redor da Lua, um conjunto idêntico permaneceu em laboratório na Terra ,o grupo de controle. Após o amerissagem da Orion, prevista para esta sexta (10) no Oceano Pacífico, duas equipes científicas, uma em San Diego e outra na Flórida, vão “fixar” os chips, um processo que interrompe qualquer alteração celular e preserva o estado atual das amostras para análise posterior em Boston.

Os cientistas vão comparar os chips espaciais com os terrestres, buscando diferenças na atividade genética de células individuais, alterações nos telômeros (estruturas que protegem as extremidades dos cromossomos e estão associadas ao envelhecimento celular), danos ao DNA e marcadores inflamatórios. Se as mudanças nos chips espelharem o que aconteceu nos corpos dos astronautas, o experimento terá comprovado que a tecnologia funciona como representação confiável da biologia humana no espaço.

O principal investigador do Avatar na Emulate, David Chou, admitiu ao Washington Post que há risco de falha: bolhas de ar nos canais microscópicos podem ter impedido o crescimento das células durante a viagem. “Existe uma probabilidade não nula de que alguns chips falhem”, disse. “Eles foram enviados num foguete ao redor da Lua.”

A pesquisa com órgãos em chip tem aplicações que vão muito além da exploração espacial. No contexto farmacêutico, a tecnologia é estudada como alternativa aos modelos animais nos testes de segurança e eficácia de novos medicamentos, que frequentemente falham em prever o que ocorre no organismo humano.

Nicola Fox, administradora associada para Missão de Ciências da NASA, descreveu a possibilidade de encadear múltiplos chips de órgãos diferentes para observar efeitos sistêmicos: “É uma forma sofisticada e segura de olhar para o efeito sobre os tecidos. Você não está fazendo experimentos em um ser humano.” E isso pode ser aplicado para a medicina geral, e não só para a exploração do espaço.

Foto: Emulate/Nasa

Por: Diogo Rodriguez