Cientistas desenvolvem impressora 3D capaz de fabricar tecido para humanos

Cientistas nos Estados Unidos implantaram com sucesso em animais estruturas de tecido vivo fabricadas com uma "sofisticada e melhorada" impressora 3D, segundo revelou um estudo publicado nesta segunda-feira pela revista britânica Nature.

A pesquisa, desenvolvida pelo "Wake Forest Baptist Medical Center", na Carolina do Norte, representa um avanço para a medicina regenerativa, pois sugere que estas estruturas podem ser implantadas em pacientes futuramente, superando "vários obstáculos técnicos" atuais, destacaram os responsáveis pelo estudo em comunicado.

Os especialistas imprimiram estruturas cartilaginosas, ósseas e musculares "estáveis" e, após implantá-las em roedores, amadureceram até se transformarem em tecido funcional, enquanto desenvolviam um sistema de vasos sanguíneos.

Embora as novas estruturas impressas ainda não estejam prontas para serem implantadas em pacientes, os primeiros resultados do estudo apontam que elas têm "o tamanho, a solidez e a funcionalidade adequadas para serem utilizadas em humanos".

"Esta nova impressora de tecidos e órgãos é um avanço importante em nosso objetivo de fabricar tecido de reposição para pacientes", explicou Anthony Atala, diretor do Instituto de Medicina Regenerativa do Wake Forest (WFIRM, sigla em inglês).

Segundo o especialista, a "bioimpresora 3D" pode fabricar "tecido estável em escala humana de qualquer forma e tamanho", o que permitiria "imprimir tecido vivo e estruturas de órgãos para a implantação cirúrgica".

Para este trabalho, o WFIRM contou com financiamento do Instituto de Medicina Regenerativa da Forças Armadas Americanas, que pretende aplicar esta tecnologia em soldados feridos em combate, dada a escassez de doadores de tecidos para implantes.

A precisão desta nova impressora 3D significa que, em um futuro próximo, seria possível replicar fielmente os tecidos e órgãos mais complexos do corpo humano. Por enquanto, de acordo com os pesquisadores, as impressoras atuais não podem reproduzir estruturas que tenham o tamanho ou a solidez necessária para serem implantadas no corpo.

O chamado Sistema Integrado de Impressão de Tecido e Órgão (ITOP), desenvolvido pelo WFIRM durante os últimos dez anos, superou estas limitações, comentou Atala. O ITOP usa tanto materiais plásticos como biodegradáveis para criar a "forma" do tecido e os géis com base de água que sustentam as células.

Além disso, a máquina 3D fabrica uma forte estrutura externa temporária, o que evita que ocorram danos nas células durante o processo de impressão. Outro dos desafios apresentados pela engenharia de tecidos é fazer com que as estruturas implantadas vivam o tempo suficiente para que possam ser integradas no corpo.

Por um lado, os especialistas otimizaram a "tinta" à base d'água que sustenta as células para melhorar sua "saúde" e promover seu crescimento, enquanto imprimiram um cruzamento de "microcanais" nas estruturas.

Esses canais permitem que os nutrientes e o oxigênio presentes no corpo humano sejam integrados às citadas estruturas, as mantenham vivas e desenvolvam um sistema de vasos sanguíneos. 

Estudos anteriores mostraram que as células sobrevivem apenas quando as estruturas de tecidos implantadas que não foram capazes de desenvolver vasos sanguíneos têm um tamanho menor que 200 mícrons (0,1778 milímetros).

Atala e seus colegas conseguiram fabricar uma orelha de um tamanho apto para bebês, de 1,5 polegadas (38,1 milímetros), capaz de sobreviver e apresentar sinais de vascularização dois meses após ser implantada.

"Nossos resultados indicam que o uso de uma 'biotinta' combinada, unido ao desenvolvimento de 'microcanais', cria o entorno adequado para manter as células vivas e favorecer seu crescimento e o dos tecidos", afirmou o pesquisador.

Outra característica do ITOP é sua capacidade para processar dados de tomografias e de ressonâncias magnéticas e "fabricar tecido à medida" de cada paciente.