Modelos tridimensionais de cultura de células: aproximando o in vitro do in vivo

Autores

  • Marianna Cavalheiro da Costa Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia / Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
  • Ana Paula Dantas Nunes de Barros Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro / Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
  • Rafaela de Assiz Louback Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro / Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
  • Maria Isabel Doria Rossi Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro / Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) http://orcid.org/0000-0003-3432-8453

DOI:

https://doi.org/10.22239/2317-269x.01047

Palavras-chave:

Cultura 3D, Modelo Alternativo, Esferoide Multicelular, Cultura Organotípica, Organoide

Resumo

Introdução: Os avanços biotecnológicos em associação com a pressão para substituir a experimentação animal impulsionam o desenvolvimento de modelos in vitro mais fisiológicos e preditivos da resposta in vivo. Objetivo: Discutir vantagens e limitações de modelos tridimensionais (3D) de cultura de células. Método: Revisão da literatura na base PubMed utilizando os termos “3D culture”, spheroid, organoid, “organotypic culture”, “alternative model”, microfluidic, organ-on-a-chip e biotechnology, individualmente e em diferentes combinações. A pesquisa abrangeu o período de 1971 a 2017. Resultados: Ensaios tradicionais de cultura em monocamada, embora sejam amplamente utilizados, não reproduzem as interações célula-célula e célula-matriz extracelular, que criam gradientes físicos e químicos e controlam funções celulares, como sobrevivência, proliferação, diferenciação, migração e expressão de genes e proteínas. Modelos 3D de cultura de células são capazes de mimetizar um microambiente mais fisiológico. O número de publicações no período estudado reflete o crescente interesse científico no tema. Conclusões: Embora os modelos 3D tenham inequivocamente contribuído para as áreas de bioengenharia, morfogênese, oncologia e toxicologia, muitos desafios permanecem. O custo elevado de alguns destes modelos, reproduzir as características mecânicas, espaciais e temporais dos tecidos, assim como a necessidade de desenvolver protocolos padronizados devem ser considerados.

Biografia do Autor

Maria Isabel Doria Rossi, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro / Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)

Possui graduação em Medicina Veterinaria pela Universidade Federal Fluminense (1978), mestrado em Medicina Veterinária (Patologia Veterinária) pela Universidade Federal Fluminense (1985), doutorado em Patologia pela Universidade Federal Fluminense (1998) e pós-doutorado na Oklahoma Medical Research Foundation, USA (2000). Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Morfologia, com ênfase em Citologia e Biologia Celular, atuando principalmente nos seguintes temas: progenitores hematopoéticos, incluindo linfopoese B, e microambiente hematopoético; cultivo e diferenciação de células mesenquimais do estroma da medula óssea e do tecido adiposo para aplicação em bioengenharia óssea; e cultura em sistema tridimensional. Tem, ainda, experiência em patologia veterinária.

Publicado

2018-02-28

Como Citar

Costa, M. C. da, Barros, A. P. D. N. de, Louback, R. de A., & Rossi, M. I. D. (2018). Modelos tridimensionais de cultura de células: aproximando o in vitro do in vivo. Vigilância Sanitária Em Debate: Sociedade, Ciência & Tecnologia (Health Surveillance under Debate: Society, Science & Technology) – Visa Em Debate, 6(1), 72-83. https://doi.org/10.22239/2317-269x.01047