Sistemas microfisiológicos compostos por organoides humanos em dispositivos microfluídicos: avanços e desafios

Microphysiological systems composed of human organoids in microfluidic devices: advances and challenges

Os testes pré-clínicos na pesquisa médica/biológica e no desenvolvimento de fármacos frequentemente não predizem com acurácia as respostas observadas em seres humanos, levando a altas taxas de atrito¹. A agência federal americana Food and Drug Administration (FDA) estima que 92% dos medicamentos aprovados em testes com animais falham em seres humanos. Os modelos animais garantem acesso à fisiologia sistêmica incluindo a distribuição e metabolização em vários tecidos, à resposta do sistema imune, à influência dos microambientes e das barreiras e interações órgão-órgão, bem como às respostas comportamentais. No entanto, já foi demonstrado que a distância filogenética entre humanos e animais (por exemplo: ilustrada por alterações ou diferenças proteômicas) diminuem seu poder preditivo^2,3,4,5,6. Portanto, é clara a necessidade de modelos com maior capacidade preditiva e que também reduzam o tempo e os custos do desenvolvimento de substâncias ou produtos pertencentes a diversos setores industriais tais como fármacos, produtos alimentícios, cosméticos, sanitizantes e produtos agropecuários para citar alguns exemplos.

Atualmente, a quase totalidade dos testes de segurança exigidos pelas autoridades regulatórias para fármacos é realizada em animais. As poucas exceções não são suficientes ao cumprimento da regulamentação exigida^7,8. Os métodos in silico (simulações computacionais) já estão disponíveis no Brasil com o apoio da Rede Nacional de Métodos Alternativos⁹ (RENAMA). Esses métodos são úteis para a avaliação de viabilidade, mas insuficientes para o desenvolvimento e registro de produtos inovadores, exigindo métodos experimentais in vivo ou o desenvolvimento de alternativas in vitro. Os dispositivos microfluídicos ou chips, que combinam tecidos humanos em um arranjo tridimensional e condições estáveis de homeostase, podem se tornar a solução para esse problema¹⁰. Na maioria das vezes, células humanas cultivadas em duas dimensões não conseguem recapitular de forma adequada e nem abranger todos os aspectos funcionais dos tecidos, bem como das interfaces tecido-tecido e da dinâmica dos órgãos do corpo humano^{11,12,13,14,15}. Tecidos modelados a partir de células humanas em microdispositivos podem melhorar a acurácia preditiva de estudos pré-clínicos de eficácia e segurança de medicamentos, cosméticos e outras substâncias ou produtos relacionados ao uso em humanos^11,12,15,16.

O princípio dos 3Rs (Replacement, Reduction and Refinement) foi desenvolvido em 1959 por Russell e Burch¹7, propiciando a consolidação dos métodos alternativos. O termo “métodos alternativos” pode ser definido como abordagens que tenham um ou mais dos seguintes desfechos: 1) métodos que induzam a redução do número de animais experimentais usados em determinado procedimento ou redução para o mínimo necessário. 2) refinamento da metodologia que culmine com a redução significativa da dor ou desconforto sofrido pelos animais. 3) métodos que não utilizem animais – substituição completa de animais em determinado procedimento ou avaliação¹⁸.

A crescente pressão ética e política sobre a implementação de ações que objetivassem a substituição do uso de animais de experimentação deu origem à adoção, em 2009, pela União Europeia, do requisito regulamentar que prevê a avaliação de segurança de ingredientes cosméticos através de testes que não usem animais¹⁹. Em 2013, a União Europeia baniu oficialmente o uso de animais para pesquisas de desenvolvimento de cosméticos – ingredientes e produtos acabados – comercializados no bloco²⁰.

Essas ações representaram um grande incentivo ao desenvolvimento e à adoção de métodos alternativos no mundo e no Brasil. O empenho e compromisso brasileiros com a promoção, a implementação, o desenvolvimento e a validação de métodos alternativos ao uso de animais propiciou a criação da RENAMA, em julho de 2012 pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e em setembro de 2012, do Centro Brasileiro de Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), uma parceria entre a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e o Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde da Fundação Oswaldo Cruz (INCQS/Fiocruz). Estas foram as primeiras parcerias na América Latina com o intuito de coordenar ações que pudessem propiciar a redução, refinamento ou substituição do uso de animais de experimentação no Brasil²¹. Neste sentido, o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), um dos três Laboratórios Centrais da RENAMA (LNBio, Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia [Inmetro] e INCQs) iniciou em 2015 o projeto Human-on-a-Chip visando a implementação e nacionalização da tecnologia baseada em sistemas microfisiológicos (SMF), com perspectivas de futuros desdobramentos que possam vir ao encontro do princípio dos 3Rs.

Este trabalho de revisão aborda o estado da arte mundial do desenvolvimento dos SMF, com ênfase nos que cultivem organoides humanos sob microfluídica, e ilustra a experiência brasileira inicial com essa tecnologia.

A pesquisa e coleta de dados que abrangeu o tema “Sistemas Microfisiológicos”, bem como os subtemas “Dispositivos Microfluídicos” e “Cultura 3D de Células Humanas” (3D = tridimensionais), foi realizada eletronicamente no Portal de Periódicos Capes, nas bases de dados científicas Scopus, PubMed e Science Direct e de forma auxiliar com a ferramenta de busca Google Scholar. Este artigo objetivou revisar e reunir de forma crítica as principais informações e atualizações sobre os tópicos previamente citados. A busca e a coleta abrangeram publicações realizadas a partir de 2003, ano em que o desenvolvimento e os estudos na área de engenharia tecidual e microfluídica tornaram-se mais robustos, até os principais trabalhos publicados recentemente na área de SMF. As buscas também compreenderam o uso de palavras-chave ou termos, tais quais: “métodos alternativos ao uso de animais em laboratório”, “poder preditivo de métodos in vitro para testes de substâncias”, Human-on-a-Chip, Body-on-a-Chip, Organ-on-a Chip, iPSC (induced Pluripotent Stem Cells), organoides humanos, Disease-on-a-Chip, sistemas microfisiológicos e microfluídica. Adicionalmente, essa revisão foi complementada com um breve relato, que visa ilustrar a experiência do LNBio até o momento, no desenvolvimento, proficiência e implementação da tecnologia de SMF no Brasil em parceria com a empresa alemã TissUse. A plataforma é operada por uma unidade controladora acoplada a uma bomba de vácuo, e combina um sistema de canais de microfluídica, com dois compartimentos de cultura de tecidos, cada um do tamanho do poço das placas de 96 poços (fígado) ou de 24 poços (intestino), como demonstrado na Figura 1. O modelo construtivo do dispositivo microfluídico do 2-OC (Two-Organ-Chip) da TissUse possui dois compartimentos distintos por circuito de cocultivo celular (Figura 1). Os 2-OC foram fabricados aplicando litografia suave padrão e moldagem de réplicas de polidimetilsiloxano (PDMS) (Sylgard 184, Dow Corning, Midland, MI, USA). Esse dispositivo consiste de uma lâmina de PDMS, contendo as disposições dos canais, das microbombas e as aberturas para os compartimentos de cultivo celulares, permanentemente ligada a uma lâmina de vidro (75 x 25 mm) para microscopia, por oxidação de plasma de baixa pressão (Femto – Diener eletronic, Ebhausen, Germany). Essa ligação permanente dá origem a uma única peça que possui microcanais com altura de 100 mm. As três bombas peristálticas on-a-chip (construídas na lâmina de PDMS) têm a espessura de 500 mm. Esse microdispositivo para dois organoides (2-OC) proporciona duas características que melhoram sua funcionalidade: acoplamento mecânico e comunicação “humoral” entre os tecidos²². O volume para cultivar dois tecidos (fígado e intestino por exemplo) é de 900 µl por circuito. O volume extracelular total é de cerca de 1000 µl por circuito. A microbomba propicia um fluxo pulsátil estável do fluído ou meio de cultura. As superfícies superior e inferior das placas são transparentes e permitem a visualização e a caracterização morfológica dos organoides em tempo real. O sentido do fluxo perfusor dentro dos compartimentos do chip, bem como a frequência do fluxo, são determinados de acordo com os tipos de tecidos e experimentos. No caso do 2-OC Intestino + Fígado, o sentido do fluxo foi do intestino para o fígado (emulando a absorção intestinal e o direcionamento do que foi absorvido ao fígado pelo sistema porta) e a frequência estabelecida foi a de 0,8 Hz²².

Figura 1
Plataforma Two-Organ-Chip da empresa TissUse.

A) Desenho esquemático do modelo construtivo do dispositivo microfluídico TissUse. B) Vista de um corte longitudinal do 2-OC mostrando os compartimentos de cultivo de equivalentes de intestino e fígado. C) Vista inferior do 2-OC com destaque para os canais microfluídicos que interconectam os compartimentos de cultivo tecidual. D) Plataforma 2-OC instalada e em operação no LNBio – Unidade controladora (bomba peristáltica) conectada ao 2-OC

Fonte: Adaptado de https://www.tissuse.com/en/products/2-organ-chip/ e de Maschmeyer et al. (2015).

No LNBio, um dos quatro laboratórios nacionais alocados no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), está sob desenvolvimento o projeto “Human-on-a-Chip”. A primeira etapa do projeto foi baseada no desenvolvimento de modelos de organoides humanos cultivados nos dispositivos de microfluídica, fabricados e vendidos pela empresa TissUse GmbH, dispositivo esse denominado de Two-Organ-Chip ou 2-OC (Figura 2).

Os microdispositivos fabricados pela TissUse são compostos por três tipos de materiais: policarbonato que compõe a placa adaptadora, PDMS no qual estão as válvulas e canais microfluídicos e uma lâmina de vidro que recobre o PDMS (Figura 1A). O modelo de SMF proposto pela TissUse oferece acesso aos poços de cultivo celular, ao mesmo tempo que mantém os microcanais isolados e protegidos, possibilitando a confecção e maturação dos organoides externamente, sua colocação nos chips e sua posterior retirada para histologia. Também permite o uso de maior variedade de tecidos humanos, como materiais de biópsias por exemplo.

No LNBio já acontece a confecção e o cultivo no 2-OC bem-sucedidos de organoides de fígado, coração e intestino, além do rim que está em fase de desenvolvimento.

Equivalente fígado humano

Para os esferoides de fígado, utilizamos a linhagem de células HPR101 diferenciada em HepaRG®, associada à linhagem HHSteC (Human Hepatic Stellate Cells #5300, Sciencell) (Figura 4). A primeira provém de um doador portador de carcinoma hepatocelular com concomitante infecção pelo vírus da Hepatite C.

Figura 4
Organoide humano de coração – equivalente ao coração.

A-B) Imagens de microscopia eletrônica de cortes histológicos cardioesferas ou equivalentes de coração humano. A) Destaque para a sequência de unidades sarcoméricas, mitocôndrias e depósitos de glicogênio no sarcoplasma. B) Destaque para as junções tipo GAP. C) Imagem de microscopia de luz de uma cardioesfera, com ampliação de 4X

As HepaRG® são células hepáticas progenitoras capazes de dar origem a hepatócitos e colangiócitos adultos completamente diferenciados. Possuem níveis significativos de funcionalidade hepática como a expressão estável de enzimas da família da CYP450 e de enzimas que atuam na conjugação de fármacos (fase 2) e de suportar o ciclo completo replicativo do vírus da hepatite B¹⁰¹. A segunda produz células do tecido conectivo intralobular que apresentam fenótipo semelhante aos miofibroblastos ou lipócitos. Estas células participam da homeostase da matriz extracelular e dos processos de reparo, regeneração e fibrose do fígado. A proliferação e migração destas células, juntamente com a expressão de quimiocinas, estão envolvidas na patogênese da inflamação hepática e na fibrogênese.

De maneira geral a cultura de hepatócitos como esferoides tem demonstrado resultados positivos com respeito à função hepática, devido ao estabelecimento dos contatos homo e heterotípicos célula-célula e a presença de componentes chaves de MEC dentro e nos arredores dos agregados⁶⁹. A Figura 3 mostra as células hepáticas sob cultivo 2D (Figura 3E e 3F), e a respectiva cocultura na histoarquitetura esferoidal (Figura 3G e 3I) integradas no 2-OC (Figura 3H). Os equivalentes de intestino e fígado foram mantidos sob cocultivo no 2-OC por 14 dias.

Figura 3
Organoides de intestino e de fígado humanos – equivalente à barreira intestinal humana

A) Imagem microscópica das células CaCo2, com ampliação de 10 x. B) Imagem microscópica das células HT29-MTX, com ampliação de 10 x. C) Cocultura das células CaCo2 e HT29-MTX, com ampliação de 10x. D) Desenho esquemático do modelo equivalente de barreira intestinal feito no LNBio. E) Imagem de microscopia de luz de células HepaRG em 2D diferenciadas, com ampliação de 10 x. F) Imagem de microscopia de luz de células estreladas humanas em cultivo 2D, com ampliação de 10 x. G) Fotografia de esferoides hepáticos formados e coletados. H) Esferoides hepáticos integrados ao dispositivo 2-OC – TissUse GmbH. I) Imagem de microscopia de luz de um esferoide hepático, com ampliação de 4 x.

Os cardiomiócitos humanos usados para confecção da cardioesfera foram gerados a partir da reprogramação de células sanguíneas (eritroblastos) obtidas de um indivíduo saudável de 38 anos de idade, do sexo masculino. As iPSC foram diferenciadas em cardiomiócitos adultos. A empresa brasileira PluriCell Biotech forneceu os cardiomiócitos já diferenciados, usados para a confecção dos organoides no LNBio. Após formadas, as esferas (Figura 4C) foram integradas à plataforma 2-OC e cultivadas para realização de experimentos pilotos. Análises baseadas em microscopia eletrônica de transmissão de cortes de cardioesferas permitiram identificar estruturas celulares compatíveis com uma célula cardíaca sadia, tais quais unidades sarcoméricas, GAP junctions, mitocôndrias íntegras, depósitos de glicogênico, membranas e compartimentos membranosos intactos (Figura 4 A e B).

Interessantemente, o trabalho de Luni et al. mostrou que o processo de reprogramação de células somáticas humanas em iPSC é tremendamente influenciado pelo ambiente microfluídico (uma melhoria de 50 vezes em relação à reprogramação mais eficiente relatada usando células humanas sem modificações genéticas), sendo possível a diferenciação direta em hepatócitos e cardiomiócitos funcionais na mesma plataforma sem passo de expansão adicional¹⁰².

Apesar dos grandes avanços já obtidos, a engenharia de tecidos humanos em três dimensões (3D) para confecção de equivalentes de órgãos (em diferentes escalas e com diversos objetivos), bem como os dispositivos microfluídicos, estão em fase de desenvolvimento. Os avanços no manejo das células-tronco embrionárias e iPSC já contribuíram bastante e podem acelerar ainda mais o progresso deste campo, ao fornecerem acesso a diversas linhagens celulares para confecção de organoides.

Vastas perspectivas se encontram também no campo da medicina personalizada com a possibilidade de culturas celulares “paciente-específica”^103,104. As iPSC são obtidas a partir de células primárias do corpo humano, tais como, células sanguíneas (por exemplo: eritroblasto), fibroblastos (obtidos de pele), células epiteliais do trato urinário (obtidas da urina), que passam por processo de desdiferenciação e em teoria podem ser rediferenciadas artificialmente em qualquer tipo celular¹⁰⁵

Células de origem primária, apesar de apresentarem a funcionalidade superior, são desvantajosas em aspectos de logística de obtenção complexa, variabilidade genética (que pode ser benéfica somente em algumas situações) e instabilidade fenotípica/fisiológica in vitro. As células provenientes de linhagens imortalizadas têm a vantagem do acesso e manuseio simples, mas sua funcionalidade neste momento é menor que a das células primárias. Apesar do fato de ser a adoção de boas práticas de laboratório o fator mais crítico para assegurar que o cultivo celular seja livre de contaminantes diversos, as células de linhagens apresentam maior risco de contaminação por Mycoplasma¹⁰⁶e/ou contaminações inter e intraespécie e instabilidade genética^107,108

Por isso, a disponibilidade de tipos celulares, capacidade de adaptação e a escolha mais adequada da fonte celular para a confecção de organoides cada vez mais realísticos e estáveis nos SMF são desafios encontrados para o estabelecimento da tecnologia Human-on-a-Chip.

Adicionalmente, é importante considerar a necessidade do desenvolvimento de um meio de cultura cuja formulação/composição seja otimizada para atender às necessidades dos diferentes tipos celulares cocultivados em SMF multiorgãos. A escolha do meio é feita em função de cada tipo celular, com intuito de melhorar a aderência à matriz extracelular, viabilidade pós-descongelamento, crescimento, replicação. Situações onde um tipo celular sobrevive e cresce perfeitamente em um meio no qual outro tipo celular não vai bem são muito comuns.

Esses fatores tornam a formulação do meio de cultura adequada a diferentes tecidos muito desafiadora. Isto posto, importante para todos os tipos de cultivo celular (incluindo as 2D, sem fluxo, sem acoplamento tecidual etc.), e muitas vezes limitante para o cultivo integrados de dois ou mais tecidos, é o desenvolvimento de uma formulação do meio de cultivo universal um dos gargalos para o avanço da tecnologia dos SMF. Trabalho de Oleaga et al., publicado em 2016, abriu uma perspectiva bastante animadora ao demonstrar em SMF o cultivo simultâneo, bem-sucedido por 14 dias, de modelos de fígado, coração, músculo esquelético e tecido neuronal em um meio de cultura circulante e livre de SFB⁷⁵.

A variação que ocorre entre lotes de soros animais, principalmente de soro fetal bovino (SFB) é crítica e pode interferir em testes de desenvolvimento de fármacos, por exemplo²³. Fatores tais como o desconhecimento da composição exata do SFB, a ocorrência de variabilidade sazonal e geográfica lote-a-lote¹⁰⁹ e interação não intencional com substâncias de teste^110,111 podem levar a resultados inconsistentes, preocupações em relação à segurança do pessoal de laboratório em termos de risco à saúde por contato acidental com endotoxinas, micoplasma e contaminantes virais ou proteínas priônicas^112,113,114; escassez inesperada na disponibilidade global^115,116, bem como preocupações éticas sobre o sofrimento fetal¹¹⁷. Neste sentido, pesam em favor da substituição ou abolição do uso de SFB, os aspectos de segurança, científica e ética, em outras palavras, a busca pela otimização dos sistemas de teste in vitro, bem como o comprometimento com os princípios dos 3Rs são incentivos para o desenvolvimento e adoção de formulações de meio de cultura livres de SFB sejam eles quimicamente definidos ou com adoção de componentes substitutivos¹¹⁸. Recentemente, lisados de plaquetas humanas demonstraram ser uma alternativa promissora ao SFB^{116,119, 120, 121,122}.

Outro aspecto importante a ser considerado, é que o estudo do perfil farmacocinético deve preceder estudos toxicológicos e farmacodinâmicos. Isso porque em todos os casos, deve-se relacionar a exposição ao efeito e a exposição somente será conhecida por meio de estudos farmacocinéticos. Para isso, é fundamental conhecer a partição de drogas nos órgãos, distâncias de difusão, taxas metabólicas com intuito de emular a comunicação in vivo entre os órgãos¹²³. Isto posto, um fator primordial para se obter sucesso é o escalonamento proporcional dos diferentes organoides de maneira a refletir a relação que ocorre no corpo humano. A escolha e aplicação de um método apropriado de escalonamento garantirá que um fármaco atinja os órgãos em concentrações semelhantes à que se espera nos pacientes. Por isso, determinar os princípios e as regras para o dimensionamento dos diferentes SMF é um dos passos mais críticos para o desenvolvimento dos SMF com grande impacto no uso futuro em estudos de desenvolvimento de fármacos^123,124. O correto escalonamento também garantirá que fatores parácrinos alcancem outros órgãos em concentrações fisiológicas mantendo a correta razão de acoplamento órgão-órgão nos SMF.

Existem diversos tipos de escalonamento com diferentes focos ou métodos dos quais podemos citar: o escalonamento alométrico (a escala entre o organoides e seus homólogos humanos e cada um com o outro), mais comumente usados^125,126, o escalonamento funcional¹²⁷ e multifuncional¹²⁸ (considera parâmetros como a compartimentação dos organoides em circuitos fluídicos, o fluxo, as vias de administração/excreção) e ainda o escalonamento baseado no volume do órgão e no tempo de residência do fluxo sanguíneo¹²⁹. O problema é que abordagens mais usadas para o dimensionamento como a miniaturização direta e escalonamento alométrico são baseadas em tamanho físico apenas¹²⁸. Para um estudo mais aprofundado, estão disponíveis revisões sobre métodos de escalonamento no contexto Human-on-a-chip^{14,123,130,131,132,133}.

Para cumprir o desafio de cocultivar de forma bem-sucedida, diferentes equivalentes de órgãos humanos in vitro interconectados em uma situação de homeostase autônoma, se faz necessário ultrapassar outros obstáculos como a ausência de sistemas linfático, nervoso, imunológico e vascular integrados sinergicamente. A vascularização é especialmente importante; normalmente a densidade volumétrica celular dos organoides em 3D não corresponde à encontrada no órgão in vivo, devido à pseudo-histoarquitetura e às limitações de entrega de oxigênio e nutrientes

A integração de um revestimento endotelial ao SMF é uma medida crítica na direção da melhora da performance fisiológica destes. A presença de uma rede de vasos que consiga penetrar e perfundir adequadamente um esferoide de 300 µM por exemplo, irá melhorar o suprimento de nutrientes, de oxigênio e auxiliar na remoção de metabólitos. Outros benefícios incluem a modulação da difusão de moléculas hidrofílicas para o interior do organoide e de tensões não fisiológicas que poderiam alcançar mais facilmente as células²³. Além disso, as células endoteliais possuem a capacidade de estabelecer um nicho vascular e propiciar organogênese in vivo e in vitro.

A combinação de emulação robusta com a possibilidade de realizar análises e obter dados eletrofisiológicos por meio de microeletrodos integrados ao SMF também abre grandes perspectivas. Os tecidos cardíaco, músculo-esquelético ou neuronal podem ser estudados dessa forma^135,136. A aferição da TEER em verificação de integridade da barreira em modelos de equivalentes de intestino¹³⁷, pele ou córnea também pode representar mais um benefício desta funcionalidade.

Adicionalmente, impressoras 3D podem ser de grande valia para a resolução de limitações dos atuais SMF. Ao propiciarem deposição precisa, ordenada e reprodutível de tipos celulares e materiais diversos, abrem a perspectiva de confecção de organoides com complexa histoarquitetura. No caso dos rins ou do baço, a impressão de tecidos humanos em 3D é bastante conveniente, visto que não podem ser recriados de forma plena com a utilização das técnicas disponíveis atualmente¹³⁸. A empresa “Organovo” tem se destacado na área de impressão de tecidos humanos em 3D, oferecendo modelos de fígado (ExVive™ 3D Bioprinted Human Liver Tissue Model) e rim (ExVive™ Human Kidney Tissue) humanos¹³⁹. Além disso, as impressoras 3D abrem a perspectiva de otimização do processo de desenvolvimento e fabricação dos dispositivos microfluídicos, que normalmente é laborioso e complexo, por necessitar de grandes investimentos e cuidados (sala limpa por exemplo e recursos humanos altamente especializados). A tecnologia de impressão 3D atual avançou a um ponto que permite a produção relativamente barata e rápida de sofisticados microdispositivos, configurando uma alternativa promissora aos protocolos atualmente empregados¹⁴⁰.

O fluxograma da Figura 5 ilustra uma proposta de abordagem para o desenvolvimento de SMF em centros de pesquisa, baseada nos dados e informações aqui reunidos e interpretados. Contempla as razões que justificam o investimento na implementação dos SMF e os passos e aspectos críticos a serem considerados e ponderados nesse processo.

Figura 5
Abordagem para o desenvolvimento e impacto dos Sistemas Microfisiológicos.

MEC: matriz extracelular; PDMS: polidimetilsiloxano; LDH: lactato desidrogenase; TEER: Resistência Elétrica Transepitelial; iPSC: induced Pluripotent Stem Cells.

Apesar de todos os esforços e progressos realizados na direção do desenvolvimento de modelos experimentais que se aproximem o máximo possível da condição fisiológica humana, não é esse o fator mais crítico na relação SMF x corpo humano. Não obrigatoriamente os resultados ou dados obtidos dessas plataformas ou SMF devam ser realisticamente fisiológicos. O mais importante é que sejam comparáveis, transponíveis para o ser humano. Neste sentido, possuir e formalizar princípios de extrapolação que permitam transpor de forma acurada os dados obtidos a partir dessas plataformas é tanto ou mais crítico do que a busca incessante pela emulação da fisiologia do organismo humano in vitro.

O progresso obtido até hoje nos projetos dos SMF sugerem o alto potencial dessa nova abordagem para superar as limitações dos modelos experimentais utilizados atualmente. Poderão, em prazo mais curto que se imagina, proporcionar a redução do uso de animais de laboratório e oferecer modelos com maior potencial preditivo aplicáveis à farmacologia, desenvolvimento de fármacos, emulação de doenças, avanço da medicina personalizada bem como o incentivo do desenvolvimento de melhores testes que contribuirão na melhoria de produtos e substâncias valiosos a ramos industriais tais quais os alimentício, cosmético e agropecuário.

À Célia Maria Gaudêncio e à Roberta Francese Paiva, pelo auxílio técnico prestado na execução deste trabalho.