A equipe do Dr. Stephen F.
Badylak, MD, PhD[3] está
estudando a matriz extracelular (ECM), o andaime natural do corpo para células
que fornece o ambiente específico do local necessário para o crescimento e a
função saudáveis. Nos locais das lesões, a ECM parece liberar sinais
bioquímicos que estimulam a regeneração do tecido, em vez de curar com o tecido
cicatricial.
Em um caso que recebeu muita
atenção da mídia, um aeromodelista que perdeu a ponta do dedo em uma hélice de
aeromodelo aplicou pó de ECM na ferida e a ponta do dedo voltou a crescer
(inclusive a unha).
Além disso, uma camada de ECM
foi usada para recriar com sucesso o revestimento esofágico de um paciente cujo
próprio tecido teve que ser removido devido a um câncer esofágico em estágio
inicial.
O laboratório do Dr. Badylak é
um ambiente altamente interdisciplinar.
O foco principal do laboratório
é o desenvolvimento de estratégias de medicina regenerativa para reposição de
tecidos e órgãos. A utilização da matriz extracelular de mamíferos (ECM), ou
seus derivados, como modelo indutivo para a remodelação construtiva do tecido é
um tema comum na maioria das atividades de pesquisa. O objetivo central e mais
importante de todos os projetos é a tradução clínica e o aprimoramento do
atendimento ao paciente. As atividades de pesquisa abrangem todo o espectro da
ciência básica até os ensaios clínicos em humanos para promover esse objetivo.
O laboratório Badylak prospera
com a colaboração interna e externa. A maioria dos projetos envolve esforços
combinados de cientistas da vida, engenheiros biomédicos, médicos, veterinários
e uma forte equipe de suporte técnico. Atualmente, existem cinco cientistas da
equipe (incluindo biólogos celulares, engenheiros, imunologistas, biólogos
moleculares e bioquímicos), sete estudantes de pré-doutorado, quatro bolsistas
de pós-doutorado, quatro técnicos, três assistentes administrativos, dois
estudantes de graduação combinada (MD-PhD) e aproximadamente seis estudantes de
graduação. Além disso, normalmente existem dois ou três cientistas visitantes
internacionais no laboratório e dois ou três médicos-cirurgiões envolvidos em
todos os projetos ativos.
Os principais interesses de pesquisa incluem:
E Engenharia
de órgãos inteiros
E Interações
célula-matriz e sinalização celular
E Biomateriais
e interações biomateriais / tecidos com ênfase no papel do sistema imunológico
inato na remodelação de biomateriais
E Engenharia
biomédica no que se refere à medicina regenerativa
E O
papel da MEC como um nicho microambiental para apoiar a diferenciação de
células-tronco, a auto-montagem de células em tecido funcional e a modulação do
sistema imunológico inato
E Aplicações
de ECM aos sistemas CNS, GI, órgãos inteiros, oculares, musculoesqueléticos e
UG
Projetos de pesquisa ativos incluem:
E Engenharia
de tecidos do SNC - modelo de traçado do MCAo
E Engenharia
de órgãos inteiros com ênfase no fígado e pulmão
E Mecanismos
de remodelação do andaime da matriz na reconstrução do esôfago, traquéia,
cardiovascular, trato urinário inferior e tecido musculotendinoso
E Resposta
imune de mamíferos a andaimes xenogênicos
E Recrutamento
autólogo de células-tronco in vivo durante a reconstrução tecidual
E Degradação
de andaimes de MEC e papel dos peptídeos criptográficos bioativos no processo
de remodelação.
E Mecanobiologia
e sua relação com a reconstrução tecidual
E Medicina
Regenerativa para reconstrução de disco da Articulação Temporomandibular (ATM).
E Regeneração
de membros e dígitos - estudos BioDome
E Doença
inflamatória intestinal
E Cirurgia
plástica e reconstrutiva
E Engenharia
de Tecidos Reprodutivos
E Regeneração
do nervo óptico
Atualmente, a ECM está sendo
testada em ensaios clínicos no Instituto de Medicina Regenerativa das Forças
Armadas, um consórcio patrocinado por militares de vários centros que visa
encontrar novos tratamentos para combatentes feridos. O material será testado
em breve em outro estudo, patrocinado pelo Departamento de Transição de
Tecnologia do Departamento de Defesa dos EUA, que incluirá soldados e civis que
perderam grandes quantidades de músculo devido a trauma.
O Dr. Badylak e seu trabalho
foram apresentados em “60 minutos”, programas da CBS News, Esquire, Newsweek
on-line e de ciências no Discovery Channel, History Channel e por outros meios
de comunicação impressos e transmitidos.
Ele é membro do Instituto
Americano de Engenharia Médica e Biológica, membro fundador da Tissue
Engineering Society International e atualmente presidente da Tissue Engineering
Regenerative Medicine International Society.
O Dr. Badylak recebeu seu
diploma de veterinário e doutorado em patologia anatômica pela Universidade de
Purdue e seu diploma de médico na Indiana University Medical School.
[3] Professor do Departamento de Cirurgia da Faculdade de
Medicina da Universidade de Pittsburgh; Diretor Adjunto, Instituto McGowan de
Medicina Regenerativa e Diretor, Centro de Engenharia de Tecidos Pré-Clínicos,
Instituto McGowan de Medicina Regenerativa
[4]Bioscaffolding é o uso de materiais biocompatíveis e
bioabsorvíveis para construir uma estrutura 3D comparável à área do tecido do
implante, a fim de promover a regeneração do tecido e a recuperação de lesões.
A estrutura é semeada com células diferenciadas nativas e proteínas de adesão
celular, a fim de incentivar a adesão celular e a regeneração tecidual. http://www.bioscaffold.com/
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