Nova impressora 3D faz orelha, músculos e tecidos ósseos em tamanho natural a partir de células vivas

Pela primeira vez, os cientistas têm usado uma impressora 3D para produzir peças e tecidos do corpo humano em tamanho natural, utilizando células vivas como “tinta”. Estas grandes e robustas estruturas não são apenas suficientes para serem substitutas viáveis para os órgãos reais – algo que as bioimpressoras anteriores não eram – elas são personalizadas e funcionais, portanto não são do mesmo tamanho e cobertas de cosméticos.

“Ela pode fabricar tecido estável, em escala humana de qualquer forma. Com um maior desenvolvimento, esta tecnologia poderia ser usada para imprimir estruturas de tecidos e órgãos vivos para implantação cirúrgica”, disse um dos pesquisadores por trás da tecnologia, Anthony Atala do Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, ao The Guardian.

Enquanto a bioimpressora têm sido usada para imprimir réplicas de órgãos em miniatura ou mais simples (incluindo cérebro e tecidos renais) para que os cientistas possam realizar pesquisas sobre elas (animais de laboratório, alegrai-vos!), até agora ninguém foi capaz de imprimir algo grande, estável, e “vivo” o suficiente para atuar como um transplante de confiança.

Um dos maiores obstáculos tem sido descobrir como manter essas células vivas durante o processo de impressão e como construir estruturas que incorporassem todas as coisas que mantêm nossos órgãos em execução, como vasos sanguíneos e estruturas vasculares para manter o fluxo de oxigênio.

“As células não podem simplesmente sobreviver sem um suprimento de vasos sanguíneos que seja menor que 200 micrômetros [cerca de 0,1 cm], o que é extremamente pequeno”, disse Atala, acrescentando que este havia sido o fator limitante para as bioimpressoras no passado.

Atala e sua equipe descobriram como superar isso através da combinação de células vivas extraídas de pacientes transplantados e de tipos especiais de plásticos e géis que foram concebidos para imitar tecidos biológicos, músculos e cartilagens. Estes materiais oferecem a estrutura necessária para as partes impressas em 3D  enquanto elas são implantados cirurgicamente, e uma vez no lugar, os componentes de plástico e gel desaparecem, deixando apenas materiais biológicos.

“Ao mesmo tempo, as células segregam uma matriz de suporte que ajuda a manter a forma do implante,” Arielle Duhaime-Ross explica para a The Verge. “Ao final deste processo, as células se reorganizaram de uma maneira auto-suficiente que elimina a necessidade de materiais de suporte.”

Fonte: The Verge.
Fonte: The Verge.

Assim, uma vez que estas estruturas são implantadas, elas mudam a sua conformação artificial e, em seguida, encorajam o crescimento de suportes do corpo do próprio receptor, como novos tecidos, ossos ou células de cartilagem.

Os pesquisadores demonstraram a sua tecnologia, fazendo estruturas de orelhas, ossos e músculos, utilizando células vivas extraídas de seres humanos, coelhos, camundongos e ratos. Eles ainda estão testando os implantes em seres humanos, mas quando implantaram orelhas humanas sob a pele de camundongos (sim, aqueles pobres ratinhos), as orelhas mantiveram a sua forma, cresceu um nova cartilagem de apoio, e estabeleceu-se um suprimento sanguíneo saudável dentro de dois meses.

Duas semanas depois que os ratos receberam tecido muscular impresso em 3D, células nervosas começaram a crescer em torno dele e, em um ensaio de cinco meses, fragmentos do crânio implantados em ratos tinham formado um novo tecido ósseo, com um fornecimento de sangue funcional.

Ainda é cedo para que essa tecnologia seja usada e a equipe possa provar que ela funciona em testes com humanos, mas as coisas estão se tornando promissoras. Como Adam Feinberg, um engenheiro biomédico da Carnegie Mellon University, que não estava envolvido no estudo, disse ao The Verge: “Você vai ver um monte de avanços emocionantes ao longo dos próximos um ou dois anos que irão levar isso do reino da ficção científica a algo perto o suficiente para impactar os pacientes”.

Texto traduzido de Science Alert, por Vinicius de Oliveira Mussi.

Revisado por Igor Augusto G. Cunha

Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.
Vinicius Mussi

Últimos posts por Vinicius Mussi (exibir todos)

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

%d blogueiros gostam disto: