Cientistas ‘imprimem’ coração 3D usando tecido do paciente
Embora a impressão 3D tenha avançado aos trancos e barrancos nos últimos anos, usá-la para imprimir órgãos humanos funcionais ainda é um sonho distante. Recentemente, no entanto, os cientistas aproximaram esse sonho.
Crédito da imagem: Advanced Science 2019
As doenças cardiovasculares são a principal causa de morte nos Estados Unidos.
De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), 610.000 pessoas nos EUA morrem de doenças cardíacas a cada ano.
Depois de progredir para os estágios finais, a única opção de tratamento é um transplante de coração.
Como há muito poucos doadores de coração, a espera por um transplante que salva vidas é longa.
Os cientistas desejam encontrar maneiras de corrigir o tecido cardíaco existente para remover ou adiar a necessidade de um transplante.
Por exemplo, se os cirurgiões pudessem impelir um material para o coração, ele poderia formar um suporte temporário para apoiar as células e aumentar a reorganização celular.
Essa chamada engenharia de tecidos cardíacos tem vários problemas; principalmente, os cientistas precisam encontrar um tipo de material que o corpo não rejeitaria. Os pesquisadores já experimentaram uma variedade de materiais e métodos, mas os candidatos perfeitos são células do corpo do paciente.
Nos últimos anos, os pesquisadores fizeram alguns progressos no sentido de replicar artificialmente tecidos humanos.
Um grupo de cientistas da Universidade de Tel Aviv, em Israel, deu um passo adiante neste trabalho e mudou a engenharia de tecidos cardíacos para o próximo estágio.
“É a primeira vez que alguém em qualquer lugar, com sucesso, projeta e imprime um coração inteiro repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos e câmaras. ”
Tal Dvir, pesquisador principal
Os cientistas desenvolveram uma abordagem inovadora que lhes permite criar a coisa mais próxima de um coração artificial até hoje.
O primeiro passo foi fazer uma biópsia de tecido adiposo do paciente; depois, eles separaram o material celular do material não celular.
Os pesquisadores reprogramaram as células do tecido adiposo para se tornarem células-tronco pluripotentes, que podem se desenvolver na variedade de tipos de células necessárias para o crescimento do coração.
O material não celular consiste em componentes estruturais, como glicoproteínas e colágeno; os cientistas os modificaram para transformá-los em um “bioink”.
Então, eles misturaram esse bioink com as células-tronco. As células se diferenciavam em células cardíacas ou endoteliais (que revestem os vasos sanguíneos), que os cientistas poderiam usar para criar adesivos cardíacos, incluindo vasos sanguíneos.
Eles descrevem seus métodos em detalhes em um artigo recente publicado na revista Ciência Avançada.
“Esse coração é feito de células humanas e materiais biológicos específicos do paciente. Em nosso processo, esses materiais servem como bio-ligações, substâncias feitas de açúcares e proteínas que podem ser usadas para impressão em 3D de modelos complexos de tecidos ”, afirma o professor Dvir.
Ele continua dizendo: “As pessoas conseguiram imprimir em 3D a estrutura de um coração no passado, mas não com células ou vasos sanguíneos. Nossos resultados demonstram o potencial de nossa abordagem para a engenharia de substituição personalizada de tecidos e órgãos no futuro. ”
Para demonstrar o potencial de sua técnica, os cientistas criaram um coração pequeno, mas anatomicamente preciso, completo com vasos sanguíneos e células.
“Nesta fase, nosso coração 3D é pequeno, do tamanho de um coração de coelho”, diz o professor Dvir. “Mas corações humanos maiores exigem a mesma tecnologia.”
Vale ressaltar que essa tecnologia ainda está muito longe de ser capaz de substituir os transplantes cardíacos. Este é apenas mais um passo no caminho – embora um passo bastante grande.
A próxima tarefa crucial, como diz o professor Dvir, é ensiná-los a se comportar como corações; ele explica que eles “precisam desenvolver ainda mais o coração impresso. As células precisam formar uma capacidade de bombeamento; atualmente eles podem contratar, mas precisamos que eles trabalhem juntos. ”
“Nossa esperança”, continua ele, “é ter sucesso e provar a eficácia e a utilidade de nosso método”.
Ainda há um longo caminho pela frente, mas os pesquisadores estão entusiasmados com a distância que chegaram.
“Talvez, em 10 anos, haja impressoras de órgãos nos melhores hospitais do mundo, e esses procedimentos sejam realizados rotineiramente. ”
Prof. Tal Dvir
Source link
