Pesquisadores do Centro Médico do Hospital Infantil de Cincinnati, em colaboração com a Roche, criaram uma plataforma de microarranjos organoides de fígado humano de última geração, projetada para prever quais medicamentos podem desencadear respostas imunológicas prejudiciais em certos indivíduos.
As descobertas foram publicadas online em 26 de setembro de 2025 em ciência avançadadescreve um minisistema de fígado totalmente humanizado desenvolvido a partir de células-tronco e das próprias células imunológicas do paciente. Este modelo avançado fornece uma nova maneira de estudar por que algumas pessoas sofrem graves danos hepáticos relacionados ao sistema imunológico devido a medicamentos que, de outra forma, seriam considerados seguros. A coautora Fadoua El Abdellaoui Soussi, Ph.D., e a autora correspondente Magdalena Kasendra, Ph.D., ambas do Centro Infantil de Células-Tronco e Medicina Organoide de Cincinnati (CuSTOM), lideraram o estudo.
“Nosso objetivo era criar um sistema humano que capturasse como o fígado e o sistema imunológico do paciente interagem”, disse El Abdellaoui Soussi. “Ao integrar a genética específica do paciente e as respostas imunológicas, podemos finalmente começar a explicar por que certos medicamentos causam danos ao fígado apenas em uma pequena proporção de pessoas”.
Replicando modelos de lesão hepática relacionada ao sistema imunológico
Certos medicamentos que passam nos testes de segurança tradicionais ainda podem causar lesão hepática induzida por medicamento idiopático (iDILI), uma reação imunológica rara, mas grave, que pode causar doenças graves ou forçar a descontinuação do medicamento. Modelos laboratoriais e animais padrão têm lutado há muito tempo para reproduzir essas respostas imunológicas complexas que variam de pessoa para pessoa.
A nova plataforma preenche essa lacuna combinando organoides hepáticos feitos de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) com as próprias células T CD8⁺ de cada doador (células imunológicas que têm como alvo tecidos infectados ou danificados). O resultado é um sistema totalmente humano e imune que reflete a diversidade genética e imunológica encontrada em pacientes reais.
Como prova de conceito, os pesquisadores reproduziram os danos hepáticos causados pelo antibiótico flucloxacilina apenas em indivíduos portadores do gene de risco HLA-B*57:01. Seu modelo reproduz com precisão sinais biológicos de lesão hepática relacionada ao sistema imunológico, incluindo ativação de células T, liberação de citocinas e dano hepatocelular, espelhando de perto o que ocorre em indivíduos suscetíveis.
“Nosso objetivo sempre foi trazer a biologia humana para o laboratório de uma forma que fosse escalonável, reproduzível e significativa para os pacientes”, disse Kasendra, diretor de pesquisa e desenvolvimento da CuSTOM. “Ao unir a ciência básica das células-tronco e a toxicologia aplicada, este modelo traz à pesquisa organoide mais um passo em direção a mudar a forma como os medicamentos são desenvolvidos e testados.”
Baseando-se na inovação organoide
Esta nova plataforma expande o trabalho anterior do coautor Takanori Takebe, Ph.D., cujo laboratório desenvolveu métodos para gerar de forma confiável organoides de fígado humano a partir de iPSCs. Ao refinar essas tecnologias em sistemas de microarranjos sem matriz e combiná-los com células imunológicas específicas do paciente, a equipe do CuSTOM Accelerator de Cincinnati Children está transformando avanços científicos em ferramentas de toxicologia de precisão escalonáveis.
A colaboração com a Roche desempenhou um papel fundamental no sucesso do projeto, combinando o conhecimento científico do hospital com a experiência da Roche em toxicologia translacional.
“Esta parceria demonstra o poder de combinar inovação acadêmica com experiência industrial”, disse o Dr. Adrian Roth, diretor científico chefe de segurança de medicamentos personalizados da Roche. “Juntos estamos construindo modelos humanos preditivos que podem melhorar a segurança dos pacientes e acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos”.
O ecossistema médico organoide em evolução
Cincinnati Children’s é líder global em medicina organoide desde que seus cientistas criaram os primeiros organoides intestinais humanos funcionais em 2010.
Sob a liderança de Kasendra, o CuSTOM Accelerator faz parceria com empresas biofarmacêuticas e de tecnologia para traduzir esses avanços científicos em soluções do mundo real para segurança de medicamentos, medicina de precisão e terapias regenerativas.
o que vem a seguir
A equipe do CuSTOM Accelerator continua trabalhando para automatizar os testes organoides e permitir a triagem de alto rendimento de populações de doadores grandes e geneticamente diversas. A próxima fase permitirá aos investigadores capturar toda a gama de variações humanas, um passo importante para o desenvolvimento de terapias mais eficazes, inclusivas e personalizadas.
Saiba mais sobre a colaboração contínua da CuSTOM com a Molecular Devices e a Danaher: Colaboração para desenvolver organoides hepáticos para triagem de toxicidade de medicamentos – Research Horizonsns
“Este trabalho reflete a visão do CuSTOM de traduzir a ciência organoide humana em ferramentas práticas para melhorar a saúde”, disse Kasendra. “Este é apenas o começo – ao conectar conhecimentos de biologia, engenharia e clínicos, estamos cada vez mais perto de prever como os pacientes reais responderão a novos tratamentos antes mesmo de chegarem à clínica.”
Sobre o estudo
Os coautores do Hospital Infantil de Cincinnati e da Universidade de Cincinnati incluem o coautor Michael Brusilovsky, PhD, agora na Sanofi, Emma Buck, MS, agora na Imanis Life Sciences, W. Clark Bacon, MS, Sina Dadgar, PhD, Riccardo Barrile, PhD, e Michael Helmrath, MD. Os colaboradores também incluem especialistas da Genentech, Inc. e Molecular Devices LLC.
As fontes de financiamento para este estudo incluem Roche, Danaher e Farmer Family Foundation.
