Bioengenharia 3D caminha rumo à impressão de tecidos humanos

A técnica tem precisão suficiente para trabalhar com células individuais.
[Imagem: Peter L. H. Newman et al. - 10.1002/advs.202204741]

Bioengenharia 3D

Especialistas em bioengenharia e biomédica usaram uma técnica chamada impressão fotolitográfica 3D para criar um ambiente complexo para o cultivo de tecidos vivos que imita a arquitetura de um órgão.

Em sua primeira demonstração, a técnica foi usada para instruir células-tronco derivadas de células sanguíneas ou células da pele a se tornarem células especializadas, que podem se agrupar em uma estrutura semelhante a um órgão.

De modo similar a como a agulha de um toca-discos navega pelas ranhuras do disco de vinil para produzir a música, as células usam proteínas estrategicamente posicionadas e gatilhos mecânicos para navegar através de seu intrincado ambiente, replicando processos de desenvolvimento.

Esta nova técnica emprega sinais microscópicos, mecânicos e químicos, para recriar e dirigir essas atividades celulares em um ambiente artificial, fomentando o desenvolvimento do tecido ou, futuramente, de órgãos inteiros.

Construir tecidos a partir de células exige instruções detalhadas, não muito diferente de construir um edifício a partir de muitos componentes diferentes, que precisam ser colocados nas posições e na ordem correta.

"Nosso novo método serve como um manual de instruções para as células, permitindo-lhes criar tecidos mais bem organizados e mais parecidos com seus equivalentes naturais. Este é um passo importante para poder imprimir tecidos e órgãos 3D funcionais," disse a Dra. Hala Zreiqat, da Universidade de Sydney (Austrália).

É um impulso dramático para a criação de organoides em laboratório.
[Imagem: Peter L. H. Newman et al. - 10.1002/advs.202204741]

Organoides

A primeira aplicação da técnica será na criação dos organoides, miniórgãos que estão ajudando os cientistas a estudarem como os órgãos se desenvolvem e quais são suas diferenças de comportamento na saúde e na doença.

A expectativa é que as tecnologias que estão sendo usadas para gerar esses organoides no futuro tornem possível criar órgãos inteiros.

"Além de compreender o intrincado 'manual de instruções' da vida, este método tem imensas implicações práticas. Por exemplo, na medicina regenerativa, onde existe uma necessidade premente de transplantes de órgãos, novas pesquisas utilizando esta abordagem poderão facilitar o crescimento de tecidos funcionais em laboratório. Imagine um futuro onde a lista de espera para transplantes de órgãos possa ser drasticamente reduzida porque poderemos gerar tecidos em laboratório que se assemelhem suficientemente aos seus equivalentes naturais," disse a Dra. Zreiqat.