Descrição de chapéu New York Times

Órgãos são restaurados com incomum transplante de mitocôndrias

Técnica permite reviver tecidos vistos como irrecuperavelmente danificados, como coração e cérebro

Gina Kolata
Nova York

Quando Georgia Bowen nasceu, em uma cesariana de emergência em 18 de maio, ela aspirou o ar, ergueu os braços, e sofreu uma parada cardíaca.

O bebê havia sofrido um ataque cardíaco, provavelmente quando ainda estava no útero. Seu coração sofreu pesados danos: boa parte do músculo estava morto, ou quase, o que resultou na parada cardíaca.

Os médicos a mantiveram viva com a ajuda de uma máquina complicada que exerce as funções de seu coração e pulmões. Os médicos a transferiram do Massachusetts General Hospital, onde nasceu, para o Boston's Children Hospital, e decidiram conduzir um procedimento experimental que jamais havia sido tentado em um paciente humano depois de um ataque cardíaco.

Eles extrairiam um bilhão de mitocôndrias —as usinas de energia encontradas em todas as células do organismo— de uma pequena amostra de um músculo saudável de Georgia, e as infundiriam no músculo lesionado de seu coração.

As mitocôndrias são minúsculas organelas que servem de combustível para o funcionamento da célula, e estão entre as primeiras partes da célula a morrer quando privadas de sangue rico em oxigênio. E quando elas são perdidas, as células mesmas morrem.

Mas uma série de experimentos constatou que mitocôndrias frescas podem reanimar células debilitadas e permitir que se recuperem rapidamente.

Em estudos com animais, o Boston Children's Hospital e outras instituições realizaram transplantes mitocondriais que reanimaram músculos cardíacos que haviam sido danificados por ataques cardíacos mas não estavam mortos, e também reanimaram pulmões e rins danificados.

A infusão de mitocôndrias também prolonga o tempo de armazenagem de órgãos para uso em transplantes, e conseguiu aliviar danos cerebrais causados por derrames.

Em testes com seres humanos, os transplantes mitocondriais parecem ter reanimado e restaurado músculos cardíacos em crianças pequenas que sofreram lesões durante cirurgias de reparo de defeitos cardíacos congênitos.

Para Georgia, porém, o transplante era uma aposta com baixa probabilidade de sucesso —um ataque cardíaco é diferente de uma perda temporária de sangue durante uma operação, e os prognósticos são graves. O período que separa o ataque cardíaco do desenvolvimento de cicatrizes nos locais antes ocupados por células vivas é muito curto.

O problema é que ninguém sabia quando havia ocorrido o ataque cardíaco. Ainda assim, disse Sitaram Emani, o cirurgião cardíaco pediátrico que realizou o transplante, o risco para a menina era pequeno e existia a probabilidade —ainda que baixa— de que algumas células afetadas pelo ataque cardíaco fossem recuperáveis.

"Isso deu a ela a oportunidade de lutar", disse Kate Bowen, 36, de Duxbury, Massachusetts, a mãe da menina.

A ideia que embasa os transplantes mitocondriais surgiu por uma combinação de coincidência, desespero e do encontro fortuito de dois pesquisadores em hospitais de ensino da Universidade Harvard —Emani, do Boston Children's Hospital, e James McCully, do Beth Israel Deaconess Medical Center.

Emani é cirurgião pediátrico, e McCully é um cientista que estuda corações adultos. Os dois estavam enfrentando o mesmo problema: como reparar corações que foram privados de oxigênio durante cirurgias ou ataques cardíacos.

"Se você corta o oxigênio por muito tempo, o coração mal bate", disse McCully. As células podem sobreviver, mas jamais se recuperam completamente.

Ao se preparar para uma palestra a outros cirurgiões, McCully criou imagens eletrônicas de células danificadas. As imagens se provaram muito reveladoras: as mitocôndrias nas células cardíacas danificadas eram anormalmente pequenas e translúcidas, em lugar de exibirem a cor preta que denota que estão saudáveis.

As mitocôndrias haviam sido danificadas —e nada que McCully tivesse tentado as havia reanimado. Um dia, ele decidiu retirar mitocôndrias de células saudáveis e injetá-las nas células danificadas.

Trabalhando com porcos, ele retirou uma amostra de músculo abdominal do tamanho de uma borracha de lápis, a bateu em um liquidificador para separar as células, acrescentou algumas enzimas para dissolver as proteínas das células, e processou a mistura em uma centrífuga para isolar as mitocôndrias.

Ele recuperou entre 10 bilhões e 30 bilhões de mitocôndrias, e injetou um bilhão delas diretamente nas células cardíacas danificadas. Para sua surpresa, as mitocôndrias se moveram como ímãs para os lugares que devem ocupar nas células, e começaram a fornecer energia. Os corações de porcos se recuperaram.

Enquanto isso, Emani estava enfrentando as mesmas lesões cardíacas em seu trabalho com bebês.

Muitos de seus pacientes são recém-nascidos que precisam de cirurgia para reparar defeitos cardíacos potencialmente fatais. Às vezes, durante ou depois de uma cirurgia, um minúsculo vaso sanguíneo se desloca ou sofre um bloqueio.

O coração continua a funcionar, mas as células que foram privadas de oxigênio batem mais devagar e com menos força.

Ele pode manter o organismo do bebê ligado a uma máquina como a que conservava Georgia Bowen viva, conhecida como Ecmo (oxigenação por membrana extracorpórea). Mas essa é uma medida provisória que funciona por apenas duas semanas. Metade dos bebês que sofrem problemas nas artérias coronárias e são mantidos vivos por máquinas Ecmo não conseguem se recuperar.

No entanto, Emani um dia foi informado sobre o trabalho de McCully, e os dois pesquisadores se encontraram. "Foi quase um momento eureca", disse Emani. 

McCully se transferiu para o Boston Children's Hospital e ele e Emani se prepararam para ver se a nova técnica poderia ajudar bebês muito pequenos, os pacientes mais frágeis —aqueles que sobrevivem com a ajuda da máquina Ecmo.

Não demorou para que surgisse seu primeiro paciente.

Cedo em uma manhã de sábado, em março de 2015, o hospital recebeu um telefonema de outro no estado do Maine. Os médicos queriam transferir ao Boston Children's Hospital um menino recém-nascido que ficou privado de oxigênio durante a cirurgia que havia reparado um defeito cardíaco congênito.

O bebê estava sendo mantido vivo com a ajuda de uma Ecmo, mas seu coração não havia se recuperado.

"Nós transformamos nossa unidade de terapia intensiva em uma sala de cirurgia", disse Emani.

Ele extraiu uma pequena porção de músculo do abdome do bebê. McCully o apanhou e correu pelo corredor.

Vinte minutos mais tarde, ele tinha um tubo de ensaio cheio de preciosas mitocôndrias. Emani usou um ecocardiograma para determinar onde injetá-las.

"O ponto que queremos é o mais fraco do órgão", ele disse. "É importante dar o maior estímulo possível ao organismo".

Ele injetou um bilhão de mitocôndrias, dissolvidas em fluido, um volume equivalente a um quarto de colher de chá.

Em dois dias, o bebê estava com o coração normal, e batendo rapidamente. "Foi maravilhoso", disse Emani.

Os cientistas já trataram 11 bebês com mitocôndrias, e só um deles não foi retirado da Ecmo, disse Emani. Ainda assim, três dos pacientes terminaram morrendo, o que Emani atribui à demora no tratamento e outras causas.

Dois morreram porque seus corações já estavam danificados demais, e um morreu de infecção. Todos os pacientes mais recentes sobreviveram e estão bem.

Em comparação, o índice de fatalidades entre um grupo semelhante de bebês que não recebeu transplantes mitocondriais é de 65%. E nenhum dos bebês que não recebeu tratamento recuperou qualquer porção de suas funções cardíacas —mais de um terço dos sobreviventes está na lista de espera para transplantes de coração.

Mais recentemente, Emani e seus colegas descobriram que podem infundir mitocôndrias em um vaso sanguíneo que alimenta o coração, em lugar de diretamente no músculo danificado. De alguma forma, as organelas fluem quase que magicamente para as células lesionadas que precisam delas, e se instalam nelas.

Ele e seus colegas estão convencidos de que esses transplantes funcionam, mas reconhecem que um teste com designação aleatória de grupos seria necessário para provar a teoria.

O principal problema é a escassez de pacientes. Mesmo se todos os centros pediátricos dos Estados Unidos, e todos os infantes que tenham tecidos cardíacos lesionados, participassem, ainda assim seria difícil obter participantes suficientes para um teste.

Mas e quanto aos pacientes cardíacos adultos?

Os pesquisadores esperam que os transplantes mitocondriais também possam reparar músculos cardíacos danificados durante ataques cardíacos em adultos. E obter pacientes adultos em número suficiente não seria problema, disse Peter Smith, diretor de cirurgia cardiotorácica na Universidade Duke.

Os pesquisadores já estão planejando um teste como esse. O plano é infundir mitocôndrias ou um placebo nas artérias coronárias de pessoas que receberão pontes de safena ou —em uma situação ainda mais perigosa— receberão pontes de safena e cirurgia de válvulas.

Os pacientes seriam pessoas cujos corações estão tão danificados que seria difícil que sobrevivessem sem ajuda de máquinas depois da cirurgia. Para esses pacientes em situação desesperada, transplantes mitocondriais "são uma opção realmente interessante", disse Smith.

"A probabilidade [de que o estudo comece no ano que vem] é muito alta", disse Annetine Geljins, especialista em bioestatística no Mount Sinai Medical Center, em Nova Yok.

Para Georgia Bowen, o procedimento chegou tarde demais. Partes de seu músculo cardíaco já haviam morrido por conta do ataque cardíaco. Os médicos realizaram o implante de um aparelho que realiza a função de bombeamento do coração, e esperam que o coração dela venha a se recuperar o suficiente para que possam remover o aparelho.

Mas, por segurança, ela foi incluída na lista de espera para um transplante cardíaco. Ela parece estar melhorando, porém —está respirando sem ajuda e consegue beber leite materno com a ajuda de um tubo. Seu coração mostra sinais de cura.

"Georgia é um milagre que continua a lutar a cada dia e a perseverar para superar os obstáculos que encontra", disse Bowen.

"Sabemos em nossos corações que ela sobreviverá a isso e virá para casa", ela disse.

The New York Times

Tradução de Paulo Migliacci

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