BIOTECNOLOGIA

Impressão 3D de órgãos funcionais

Os transplantes de órgãos salvam milhares de vidas em todo o mundo. Apenas no Brasil, mais de 20 mil cirurgias deste tipo são realizadas a cada ano, e a doação de órgãos como rins, pulmões e corações trazem esperança a pessoas com problemas de saúde. Porém, as taxas de doadores e receptores ainda não batem, e o número de pessoas que morrem à espera de um novo órgão ainda é, infelizmente, bastante, alta.

Pensando nisso, pesquisadores do Instituto de Medicina Regenerativa de Wake Forest, nos Estados Unidos, desenvolveram uma impressora 3D capaz de produzir partes do corpo humano e, futuramente, órgãos internos, feitos sob medida para cada um dos pacientes receptores. A impressora foi apresentada em uma publicação na revista científica Nature Biotechnology.

Até o momento, o grande desafio enfrentado por pesquisadores e médicos era a produção de tecidos e órgãos vascularizados resistentes a uma cirurgia de transplante. Para isso, além de tamanho e formato exatos, os órgãos também necessitam manter sua integridade estrutural e física durante todo o processo cirúrgico, mantendo-se funcionais após o transplante.

Chamados de bioimpressoras, estes aparelhos funcionam de forma semelhante a impressoras 3D convencionais, sendo a principal diferença o produto utilizado durante a impressão. O formato e tamanho dos órgãos é simulado por programas que baseiam-se nas imagens dos órgãos para criar modelos anatômicos, controlando os movimentos realizados pela impressora.

Bioimpressoras

Em vez de imprimir produtos plásticos, as bioimpressoras utilizam um gel a base de água para imprimir as células, que são alocadas em uma estrutura biodegradável que mantém o formato dos órgãos. Além disso, estas impressoras também produzem microcanais entre o gel, o que simula os vasos encontrados em tecidos e órgãos e garante o transporte de oxigênio e nutrientes no produto final.

Caso não seja possível criar o órgão inteiro, os pesquisadores estudam a possibilidade de regenerar apenas o tecido danificado a partir de células-tronco, de acordo com estudos promissores realizados com uma anêmona-do-mar recentemente. Outras pesquisas também obtiveram bons resultados e devem ser aperfeiçoadas. Entre elas, a que desenvolveu um tecido cardíaco funcional a partir de folhas de espinafre.

Pesquisadores desenvolvem tecido cardíaco a partir de folhas de espinafre

Você já parou para pensar em quantas pessoas morrem todos os dias esperando por um doador de órgão? De acordo com um estudo realizado por pesquisadores dos Estados Unidos e publicado na Revista Biomaterials, cerca de, 22 pessoas morrem diariamente esperando por um transplante. Estes mesmos pesquisadores, em busca de soluções para estes pacientes, conseguiram desenvolver um tecido cardíaco a partir de uma folha de espinafre. Quer saber o mais incrível? Ele bate...

Construir estruturas vasculares, como os nossos vasos sanguíneos, não é uma tarefa fácil. Os capilares sanguíneos, por exemplo, possuem de 5 a 10 micrômetros – 1 micrômetro equivale a 0,001 milímetro – de largura. Por isso, em vez de criar uma estrutura desde o início, os cientistas resolveram utilizar uma técnica denominada descelularização para a produção do tecido cardíaco em questão.

A descelularização consiste, neste caso, na remoção das células que recobrem a estrutura da planta (o espinafre), deixando apenas a celulose, seguido da reposição de células com características genéticas do receptor – tecido cardíaco humano – a fim de produzir órgãos e tecidos. Apesar de plantas e animais transportarem seus fluídos de formas distintas, ambos possuem semelhanças em suas estruturas vasculares, que neste caso puderam ser aproveitadas.

O novo desafio para a equipe de pesquisadores – que se mostra otimista – é integrar o tecido criado ao tecido danificado do coração humano, verificando se o sistema imunológico reagiria ou não com uma resposta imune.

Cientistas desenvolvem útero artificial para bebês prematuros

Pesquisadores da Filadélfia, Estados Unidos, desenvolveram um útero artificial para bebês que nascem prematuros e precisam completar o desenvolvimento dos seus órgãos antes de “dar as caras no mundo”. O útero artificial é uma bolsa cheia de fluidos que ajudam o bebê prematuro no seu desenvolvimento: no crescimento do pulmão e do intestino, na proteção contra infecções, etc. Esses fluidos imitam o líquido amniótico. Através de um acesso vascular umbilical, o sangue do bebê prematuro pode ser oxigenado, para que ele possa continuar “respirando”. Esse acesso imita as trocas que uma placenta normal proporcionaria.

A pesquisa foi realizada com cordeiros prematuros, animais com um desenvolvimento parecido com o dos seres humanos. Os cordeiros submetidos à pesquisa tinham entre 105 a 115 dias de idade, e isso é equivalente a um feto de um humano com 23 semanas. Durante as 4 semanas que os cordeiros permaneceram no útero artificial, foi possível acompanhar o seu crescimento e até a abertura dos seus olhos. Sim, eles conseguiram se desenvolver e a pesquisa teve sucesso!

O objetivo dos pesquisadores é auxiliar nos casos de prematuridade extrema, possibilitando que os bebês possam um dia caminhar, falar, enxergar e escutar com naturalidade, e levem uma vida normal e saudável.

Estes assuntos podem aparecer em questões sobre biotecnologia, envolvendo as técnicas que permitem a utilização de células-tronco. E também em fisiologia humana na compreensão dos sistemas biológicos e na associação deles com novas tecnologias.

God bless you!

See you later. Take care!