Órgãos Artificiais Podem Finalmente ter Suprimento Sanguíneo

Nos tecidos artificial sempre fez falta um ingrediente-chave: vasos sanguíneos. Uma nova técnica de impressão 3-D parece prestes a mudar isso.

No que pode ser um avanço fundamental para a criação de órgãos artificiais, pesquisadores de Harvard dizem ter criado tecido permeado com vasos sanguíneos.

Usando uma impressora 3D de quatro-cabeça personalizada e uma tinta que “desaparece”, os cientista de materiais Jennifer Lewis e sua equipe criaram um pedaço de tecido contendo células da pele e material estrutural biológico permeado com estruturas semelhantes a vasos sanguíneos. Relatado pela equipe de Materiais Avançados, o tecido é o primeiro feito por meio de impressão 3D a ter vasos sanguíneos potencialmente funcionais permeando tipos celulares distintos e distribuídos de forma padronizada.

Nos últimos anos, pesquisadores avançaram de forma impressionantes na construção de tecidos e estruturas semelhantes a órgãos em laboratório. Tecidos artificiais finos, como uma traqueia cultivada a partir de células do próprio paciente, já estão sendo utilizados para o tratamento de doentes (veja “Fabricação de Órgãos”). Em outros exemplos mais preliminares, cientistas mostraram que as condições específicas de cultura pode guiar as células-tronco na transformação em estruturas auto-organizadas que se assemelha a um cérebro em desenvolvimento, um pedaço de fígado ou parte de um olho (veja “Pesquisadores Cultivam Tecidos de Cérebro Humano em 3D”, “Um Fígado Rudimentar é Cultivado a Partir de Células-Tronco” e “Construindo Olhos”). Mas independente do método de construção, todos os projetos de regeneração chegam a uma mesma barreira ao tentar construir tecidos mais grossos e mais complexos: a falta de vasos sanguíneos.

O grupo de Lewis resolveu o problema criando estruturas tubulares ocas dentro de uma malha de células impressas usando uma “tinta” que se liquefaz ao esfriar. O tecido é construído pela impressora 3D em camadas. Uma tinta à base de gelatina atua como matriz extracelular – a mistura estrutural de proteínas e outras moléculas biológicas que circundam as células no corpo. As outras duas tintas continham o material gelatinoso e células de pele humana ou de ratos. Todas estas tintas são viscosas o suficiente para manter sua estrutura depois de ser depositada pela impressora.

Uma terceira tinta com um comportamento contraditório ajudou a equipe a criar tubos ocos. Esta tintas tem uma consistência de gelatina à temperatura ambiente, mas quando resfriada se liquefaz. A equipe imprimiu caminhos com essa tinta entre as demais camadas. Depois de resfriar o pedaço de tecido impresso, os pesquisadores aplicaram um vácuo leve para remover a tinta especial, deixando para trás canais vazios no interior da estrutura. Assim, células que normalmente revestem os vasos sanguíneos do corpo pode ser inseridos nos canais.

A construção de tecidos ou órgãos substitutos reais para pacientes é um objetivo distante, mas a equipe já está pesando. “Achamos que é um passo muito fundamental e achamos que vai ser essencial para a impressão de órgãos ou regeneração”, diz Lewis, que é membro do Instituto Wyss para Engenharia Inspirada na Biologia da Universidade de Harvard.

Os menores canais impressos tinham cerca de 75 micrômetros de diâmetro, o que é muito maior do que os minúsculos capilares que trocam nutrientes e resíduos em todo o corpo. A esperança é de que o método de impressão 3D defina a arquitetura geral dos vasos sanguíneos no tecido artificial e, em seguida, os vasos sanguíneos menores se desenvolverão juntamente com o resto do tecido. “Vemos isso como um método para imprimir os vasos maiores, então queremos domar a biologia para fazer o resto do trabalho”, diz Lewis.

Fonte: technologyreview.com.br