Agora é uma questão de tempo para que a bioimpressora 3D seja usada para substituir órgãos no futuro, pesquisadores conseguiram usá-la para criar partes de um coração feitas com colágeno.
A ideia não é o nova, mas a realização do projeto e a forma como foi feita é uma inoção que deve mudar a forma como serão feitos os tratamentos no futuro.
Uma equipe de pesquisadores da Carnegie Mellon University publicou um artigo na Science que detalha uma nova técnica que permite a qualquer pessoa desenvolver estruturas de tecido bioprint em 3D a partir do colágeno, a principal proteína estrutural do corpo humano. Este método inovador coloca o campo da engenharia de tecidos um passo mais perto de ser capaz de imprimir em 3D um coração humano adulto de tamanho normal.
“Podemos mostrar que é factível imprimir em 3D uma válvula do coração em colágeno e que funcione” – Adam Feinberg, um dos coautores.
A técnica, conhecida como Embutimento Reversível de Forma Livre de Hidrogéis Suspensos (FRESH), permitiu que os pesquisadores superassem muitos desafios associados aos métodos de bioimpressão 3D existentes, e alcançassem uma resolução e fidelidade sem precedentes usando materiais leves e vivos.
Cada um dos órgãos do corpo humano, como o coração, é construído a partir de células especializadas que são mantidas juntas por um suporte biológico chamado matriz extracelular (MEC). Esta rede de proteínas ECM fornece a estrutura e os sinais bioquímicos que as células precisam para realizar sua função normal. No entanto, até agora não foi possível reconstruir essa arquitetura complexa do ECM usando métodos tradicionais de biofabricação.
“O que mostramos é que podemos imprimir pedaços do coração de células e colágeno em partes que realmente funcionam, como uma válvula cardíaca ou um pequeno ventrículo batendo”, diz Adam Feinberg, professor de engenharia biomédica (BME) e ciência e engenharia de materiais, cujo laboratório realizou este trabalho. “Usando dados de ressonância magnética de um coração humano, conseguimos reproduzir com precisão a estrutura anatômica específica do paciente e as células cardíacas humanas de colágeno e bioprint 3D”.
Mais de 4.000 pacientes nos Estados Unidos estão esperando por um transplante de coração, enquanto milhões de outras pessoas em todo o mundo precisam de corações, mas são inelegíveis para a lista de espera. A necessidade de órgãos de substituição é imensa, e novas abordagens são necessárias para manipular órgãos artificiais capazes de reparar, suplementar ou substituir a função dos órgãos a longo prazo. Feinberg, que é membro da Iniciativa de Órgãos de Bioengenharia da Carnegie Mellon e do Next Manufacturing Center, está trabalhando para resolver esses desafios com uma nova geração de órgãos de bioengenharia que reproduzem mais de perto as estruturas de órgãos naturais.
*Com informações da Carnegie Mellon University College of Engineering.
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