Modelos de células humanas Flashcards
Definição de droga e target:
- Droga: tem um efeito fisiológico quando introduzido no organismo, diminuindo sintomas ou curando um estado de doença
- Target: célula ou molécula no corpo, normalmente uma proteína, que está diretamente associada com um processo de uma doença e que pode ser modulada por uma droga, produzindo um efeito terapêutico
O que se determina fase I, II e III dos ensaios clínicos de novos medicamentos?
- I: PK, testagem de dose e toxicidade
- II e III: dose, eficácia e toxicidade
O que falha na fase II e III?
Eficácia e Segurança - necessário para qualquer medicamento ser aprovado pela FDA, EMA e INFARMED.
Modelos experimentais na fase de R&D:
- Modelos in vivo: altamente complexos mas com disponibilidade limitada (devido às guidelines para diminuir a experimentação animal) e é diferente do tecido e doenças humanas (tanto o desenvolvimento, anatomia e fisiologia)
- in Vitro: falha na recapitulação das características do tecido alvo (interações célula-célula, célula-matriz extraceluar, etc)
- Ensaio cell-free: abordagem tendenciosa para proteínas e vias bem caracterizadas, mas não conseguem prever as contribuições e consequências da interação com outras proteínas (compostos)
Quais são os modelos mais clássicos em R&D:
- in vivo
- in vitro
Fonte de células para modelos de células humanas:
- Linhagens celulares
- Células estaminais (pluripotentes e multipotentes), derivadas do cliente
Tipos de modelos existentes de células humanas:
- Cultura de células em monocamada
- Esferóide (agregados)
- Organóide
- Explantes de tecido
- Multiplexed models on a chip
(de cima para baixo há aumento de complexidade)
Vantagens dos modelos de células humanas:
- aumento da relevância humana em modelos de doença (pois usando células animais, a fisiopatologia da mesma doença pode não ser totalmente idêntica)
- aumento da complexidade biológica (mais próxima dos humanos)
Aplicações de modelos de células humanas:
- Modelos de doença
- Biologia de desenvolvimento (perceber a fisiologia normal)
- R&D farmacêutica (toxicologia, identificação de alvos e validação, estudos de eficiência)
Componentes necessários para recriar o microambiente celular:
- fatores solúveis: hormonas, fatores de crescimento, citocinas
- Interações célula-célula (polarização de tecido celular)
- Matrix extracelular (necessário para ancoragem, suporte e estímulos mecânicos e modulação de vias, diferenciação e migração)
- Forças físicas: água hidrodinâmica, taxas de difusão,
- parâmetros fisico-químicos: temperatura, oxigénio, pH
Culturas de células 2D vs 3D:
2D:
* Alta rigidez do substrato (sinais mecânicos suprafisiológicos)
* Superfície plana contínua disponível para adesão e migração (restrita ao plano x‐y)
* As células não enfrentam gradientes de fatores solúveis
* A geometria 2D restringe a morfogênese e as interações do substrato celular dominam
* Polarização apical-basal forçada
3D (VANTAJOSO): mimetizar a morfologia e interações celulares dentro de um órgão/tecido
* Ambiente de rigidez relativamente baixa (mais próximo dos tecidos)
* Eventos de adesão celular em todas as 3 dimensões
* As interações célula-célula e célula-ECM regulam a polaridade celular
* As fibras da ECM e a porosidade da matriz regulam a motilidade celular
* Gradientes de fatores solúveis, nutrientes e oxigênio com base na difusão
* Receptor de superfície e organização do citoesqueleto
* FUNÇÃO DA CÉLULA
Cultura monotípica vs heterotípica:
- Mono - células só de um tipo
- hetero - células de vários tipos
Técnicas baseadas na gravidade para promover a agregação (esferoides):
- Hanging drop (esperar numa superfície esférica)
- Forced floating (centrifugação)
Técnicas baseadas na colisão para promover a agregação:
- Stirring (com pás)
- Shaking (orbital)
Vantagem de cultivo dos esferóides em meio dinâmico vs meio estático:
No meio estático formam-se agregados demasiado grandes, o que vai levar ao aparecimento de zonas necróticas no centro por não conseguirem receber todos os nutrientes necessários. Assim, ao gerarmos movimentos, evitamos que se formem agregados demasiado grandes
