Vasos sanguíneos impressos em 3D vão ajudar a compreender doenças vasculares

Os vasos sanguíneos artificiais são fabricados por impressão 3D a partir de células endoteliais nativas e células musculares vasculares lisas.
[Imagem: Akhilesh Gaharwar/Texas A&M Engineering]

Vasculares sintéticos

Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica para fabricar vasos sanguíneos artificiais por impressão 3D.

Os vasos sintéticos podem ser projetados para reproduzir estados saudáveis e acometidos por doenças vasculares, abrindo caminho para avanços no estudo dessas enfermidades e para o desenvolvimento de medicamentos cardiovasculares com melhor precisão.

Doenças vasculares, como aneurismas, doença arterial periférica e coágulos dentro dos vasos sanguíneos, são responsáveis por 31% das mortes globais.

Apesar disso, os avanços dos medicamentos cardiovasculares diminuíram nos últimos 20 anos. A diminuição desse desenvolvimento terapêutico cardiovascular é atribuída à baixa eficiência na conversão de tratamentos que funcionam em laboratório e em cobaias para métodos aprovados para os seres humanos, especificamente pela discrepância entre os estudos que acontecem fora do corpo e dentro do corpo.

Para remodelar as metodologias atuais, minimizando essa lacuna entre laboratório e clínica, e melhorando a possibilidade de viabilizar novas técnicas de tratamento, a equipe viu na impressão 3D uma possibilidade de desenvolvimentos práticos de fácil acesso e prontamente disponível.

Então, eles desenvolveram novas biotintas que oferecem biocompatibilidade e controle sem precedentes das propriedades mecânicas necessárias para imprimir vasos sanguíneos.

Vasos sanguíneos impressos em 3D

A biompressão em 3D é uma técnica de fabricação capaz de produzir objetos únicos, incluindo tecidos, montando-os camada por camada, incluindo células vivas incorporadas. O resultado é melhor do que qualquer outra técnica que tenta reproduzir a estrutura e a composição multicelular nativa das estruturas vasculares.

"Uma característica única desta biotinta nanoengenheirada é que, independentemente da densidade celular, ele demonstra uma alta capacidade de impressão e capacidade de proteger as células encapsuladas contra altas forças de cisalhamento no processo de bioimpressão. Notavelmente, as células bioimpressas em 3D mantêm um fenótipo saudável e permanecem viáveis por quase um mês após a fabricação," disse o professor Akhilesh Gaharwar, da Universidade do Texas (EUA).

Em termos mais simples, os vasos sanguíneos impressos em 3D são culturas vivas de células endoteliais e células do músculo liso vascular humano, o que fornece aos pesquisadores a oportunidade de modelar a função vascular e o impacto de cada doença.

A equipe agora pretende usar a técnica para entender a fisiopatologia das doenças vasculares e avaliar a terapêutica, toxinas ou outros produtos químicos em testes pré-clínicos, antes que esses candidatos a medicamentos passem para os testes em humanos.