Cientistas estão mais próximos de criar órgãos em impressoras 3D

Atualmente, existem centenas de milhares de pessoas esperando para receber um transplante de órgãos. Essa questão pode ser enxergada como um grave problema relativo à saúde mundial, mas com os avanços tecnológicos, uma realidade positiva não está tão distante.

O bioprinting, ou bioimpressão tridimencional, consiste em técnicas de impressão 3D para combinar células, fatores de crescimento e biomateriais. Essa tecnologia permite que materiais — como peças biomédicas — sejam desenvolvidos e reproduzam ao máximo as características reais do tecido natural.

Bioengenheiros, utilizando o bioprinting, desenvolveram uma técnica revolucionária na impressão de tecidos vasculares. A expectativa é que, com esse estudo, estejamos mais próximos da impressão de órgãos para aqueles que aguardam na lista de transplante.

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As redes vasculares são passagens vitais para o transporte de sangue, ar, linfa e outros nutrientes. A estrutura desse sistema é complexa, com redes independentes fisicamente e bioquimicamente entrelaçados. As vias aéreas, os vasos sanguíneos dos pulmões e do fígado, além dos ductos biliares são exemplos disso. 

"O fígado é especialmente interessante, porque possui 500 funções incompreensíveis, perdendo apenas para o cérebro.", declarou a co-autora da pesquisa, Kelly Stevens. "A complexidade do fígado significa que atualmente não há nenhuma máquina ou terapia capaz de substituir suas funções quando ele falhar.". Todavia, a pesquisadora afirma que o bioprinting pode ser a solução para esse problema.

Nesse sentido, a equipe de bioengenheiros desenvolveu um novo método de bioimpressão denominado "aparelho de estereolitografia para engenharia de tecidos" (SLATE), programado para desenvolver hidrogéis camada por camada.

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Como funciona o SLATE?

Uma vez que as camadas de gel são impressas, elas se solidificam sob uma luz azul. Posteriormente, um corante alimentar amplamente disponível na indústria de alimentos é utilizado para absorver essa luz azul e refinar as camadas finas. Com isso, a equipe consegue produzir tecidos em gel à base de água em questão de minutos.

Os pesquisadores trabalharam com o Nervous System para projetar e testar essa nova tecnologia. Nessa etapa, uma estrutura que imita o pulmão foi desenvolvida e testada. Sangue e ar foram empurrados para dentro de seus tecidos bio-impressos e a estrutura resistiu. 

"Quando a Nervous System foi fundada, seu objetivo era adaptar algorítimos da natureza a novas formas de criar produtos. Nós nunca imaginamos que teríamos a oportunidade de projetar tecidos vivos.", afirmou a também co-autora da pesquisa, Jessica Rosenkrantz.

O sistema de impressão 3D é capaz, inclusive, de produzir válvulas bicúspides — que só permitem que o sangue flua em uma direção. Essas vávulas estão presentes no coração humano, nas veias das pernas e no sistema linfático.

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Transplante de Órgãos

A possibilidade de criar réplicas funcionais de estruturas presentes no organismo pode beneficiar muitas pessoas. Os pacientes sujeitos à transplante de órgãos podem, futuramente, receber órgãos substitutivos compostos por suas próprias células sem maiores complicações. Atualmente, os receptores de órgãos devem se medicar com imunossupressores por um longo período de tempo, de modo a evitar a rejeição do órgão. 

Órgãos bio-impressos ainda não são uma realidade, mas esse avanço é essencial para que aperfeiçoamentos nessa tecnologia  sejam feitos. A pesquisa na íntegra está disponível na revista Science, para acessá-la clique aqui.