Cientistas inventam a primeira ‘vagina-on-a-chip’

Cientistas desenvolveram o primeiro “vagina-on-a-chip” do mundo, um pequeno dispositivo que contém células humanas vivas e replica o ambiente celular encontrado dentro do canal vaginal.

Ao adicionar bactérias ao dispositivo, apropriadamente denominado Vagina Chip, os pesquisadores podem estudar como diferentes micróbios afetam a saúde da vagina, informou a equipe em um novo estudo, publicado em 26 de novembro na revista Microbiome. Eles também podem testar como diferentes drogas e probióticos alteram a composição do microbioma vaginal, a comunidade de microorganismos que vivem dentro do canal.

“O microbioma vaginal desempenha um papel importante na regulação da saúde e doença vaginal e tem um grande impacto na saúde pré-natal”, disse Gautam Mahajan, um ex-pesquisador do Instituto Wyss de Engenharia Biologicamente Inspirada da Universidade de Harvard. “Nosso chip de vagina humana oferece uma solução atraente para estudar as interações hospedeiro-microbioma e acelerar o desenvolvimento de possíveis tratamentos probióticos, que funcionam introduzindo bactérias benéficas na vagina”, disse Mahajan, que agora trabalha no organ-on-a-chip empresa Emulate, Inc. em Boston.

O dispositivo Vagina Chip mede apenas 2,54 centímetros de comprimento e contém células doadas por duas mulheres; as células foram coletadas do revestimento da vagina e do tecido conjuntivo que corre sob o revestimento. Esses dois tipos de células ficam em ambos os lados de uma membrana permeável, que replica a estrutura 3D da parede vaginal.

Os cientistas permitiram que essas células se multiplicassem por cinco dias no dispositivo antes de adicionar o hormônio sexual estradiol, uma forma de estrogênio. O hormônio mudou quais genes foram “ligados” nos tecidos e desencadeou a produção de muco, como ocorreria in vivo.

Com o dispositivo completo, a equipe fez vários testes com bactérias comumente encontradas na vagina, a saber, várias cepas da bactéria Lactobacillus; estudos sugerem que esses micróbios representam mais de 70% do microbioma de uma vagina saudável, de acordo com a declaração do Instituto Wyss.

Os pesquisadores descobriram que a bactéria Lactobacillus produziu com sucesso o ácido lático no chip da vagina, reduzindo assim o pH do tecido interno. Uma vagina saudável normalmente tem um pH de 4,5 ou menos, o que significa que é ácida, e essa acidez ajuda a prevenir o crescimento de bactérias nocivas que podem causar doenças. Além disso, a adição da bactéria Lactobacillus reduziu o número de moléculas inflamatórias circulantes nos tecidos.

Depois de realizar experimentos com bactérias “boas”, a equipe fez o mesmo com bactérias “ruins”, ou seja, bactérias associadas à vaginose bacteriana (VB), uma infecção vaginal comum causada pelo crescimento excessivo de bactérias específicas. Essas bactérias incluem Gardnerella vaginalis, Prevotella bivia e Atopobium vaginae, e quando introduzidos no Vagina Chip, todas as três bactérias causaram o aumento do pH do dispositivo junto com o número de moléculas inflamatórias e células vaginais danificadas.

A vaginose bacteriana aumenta o risco de doenças sexualmente transmissíveis, como clamídia e gonorréia, que podem afetar negativamente a fertilidade futura ao desencadear uma inflamação prejudicial. Se desenvolvida durante a gravidez, a vaginose também aumenta o risco de um bebê nascer prematuramente ou com baixo peso ao nascer. O novo chip de vagina pode ajudar os cientistas a desenvolver novos e melhores tratamentos para a vaginose bacteriana.

O chip oferece uma vantagem sobre o teste de terapias em animais de laboratório como camundongos, cujos microbiomas vaginais diferem muito dos humanos; além disso, tem sido historicamente difícil para os desenvolvedores de medicamentos recrutar pacientes humanos para testes de tratamento de vaginose bacteriana, em parte devido às preocupações dos pacientes com a segurança.

A tecnologia organ-on-a-chip tem suas limitações, por isso não pode capturar perfeitamente todos os fatores que influenciam o microbioma vaginal humano. Mas o Vagina Chip é um bom primeiro passo para novas pesquisas.