Uma equipe da University of Surrey desenvolveu um modelo computacional inovador capaz de simular como a retina se forma e se regenera — um avanço que pode abrir caminho para novas terapias regenerativas e tratamentos de perda visual. O estudo representa um marco ao replicar, de forma digital, o processo pelo qual células-tronco progenitoras se diferenciam para compor as camadas e células essenciais da retina humana.
Retinogênese simulada: um modelo computacional inédito
Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram criar um modelo capaz de detalhar como a retina desenvolve sua arquitetura complexa a partir de células progenitoras idênticas.
Durante a retinogênese, essas células originam seis tipos neuronais distintos, fundamentais para o processamento visual.
O modelo utiliza simulação baseada em agentes para reproduzir etapas-chave do desenvolvimento retiniano, demonstrando como instruções genéticas simples, combinadas a variações aleatórias sutis, resultam na típica organização em camadas da retina — estrutura essencial para sua função óptica e neural.
Os achados foram apresentados no IWWBIO 2025 e publicados na coleção Lecture Notes in Computer Science, ampliando a relevância da modelagem computacional na biologia e na oftalmologia.
BioDynaMo: células virtuais que se comportam como células reais
A pesquisa foi construída sobre a plataforma BioDynaMo, que permite criar “células virtuais” capazes de crescer, se dividir e tomar decisões baseadas em lógica genética.
Os cientistas puderam, assim, manipular diferentes formas de redes de regulação gênica e observar como essas arquiteturas influenciam a decisão de cada célula sobre qual tipo neuronal se tornar.
Dois modelos se destacam: Reentry e Multidirectional
Entre as configurações testadas, dois modelos — Reentry e Multidirectional — foram os que mais se aproximaram dos dados biológicos reais.
As análises sugerem que a diferenciação das células da retina pode ocorrer por vias genéticas sobrepostas e flexíveis, e não por uma sequência rígida e linear, como tradicionalmente se acreditava.
Esse insight representa uma possível mudança de paradigma, indicando que o destino celular talvez seja guiado por processos mais dinâmicos e adaptáveis do que os modelos clássicos descrevem.
Potencial para novas terapias regenerativas
O modelo virtual oferece um novo recurso para estudar tanto o desenvolvimento normal quanto as disfunções celulares associadas às doenças retinianas.
A ferramenta também pode acelerar pesquisas de medicina regenerativa, especialmente as que envolvem orientar células-tronco para reconstruir tecido retiniano danificado.
Ao revelar como a retina se auto-organiza e potencialmente se regenera, o estudo abre portas para o desenvolvimento de tratamentos inovadores para perda visual, incluindo distúrbios degenerativos que hoje não têm cura.
Referência
Harris, C. et al. Agent-Based Modelling of Retinal Development. Lecture Notes in Computer Science (2025). DOI: 10.1007/978-3-032-08452-1_6
