Criaram uma impressora 3D que produz cartilagens, ossos e músculos para implantes

há 8 anos e 2 meses • Atualizado há 2 semanas

Ainda não dá para afirmar que esta é mais uma ideia da ficção científica que virou realidade, mas os cientistas estão bem próximos disso: uma equipe do Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest, nos Estados Unidos, afirma ter criado uma tecnologia de impressão 3D capaz de produzir músculos, cartilagens e até ossos.

Não, esses tecidos não são idênticos aos “originais”, mas, em tese, apresentam as características necessárias para serem empregados em cirurgias de reconstrução, como resistência, flexibilidade (quando necessário) e chances reduzidas de rejeição pelo organismo.

Segundo o professor Anthony Atala, líder do projeto, há outras duas características notáveis que representam os principais avanços dessa tecnologia: os tecidos são capazes de “sobreviver” no corpo e, de certa forma, podem continuar se desenvolvendo depois de implantados — antes do implante, o tecido pode se manter vivo durante várias semanas.

Impressoras que trabalham com material biológico não são novidade. Geralmente, esses equipamentos têm funcionamento semelhante ao das impressoras 3D convencionais (que usam plástico, metais e afins), isto é, imprimem camada por camada.

O problema é que a tecnologia de impressão biológica atual só consegue imprimir estruturas que possuem, no mínimo, 0,18 mm de tamanho. É preciso que a espessura mínima seja muito menor para permitir, por exemplo, a formação de vasos sanguíneos.

Chamada de Integrated Tissue and Organ Printing System (ITOP), a tecnologia desenvolvida pela equipe de Atala supera essa limitação mesclando células de músculos, de cartilagens ou mesmo células-tronco com um material chamado policaprolactona, que nada mais é do que uma espécie de plástico biodegradável.

Basicamente, o ITOP alterna camadas de plástico com camadas de um gel com base de água que concentra as células. A policaprolactona tem a função de construir e manter a forma do objeto. Para auxiliar nessa tarefa, um suporte externo pode ser usado durante a impressão.

Esse material plástico é poroso, ou seja, nele há canais minúsculos que permitem que nutrientes e oxigênio cheguem às células. Desse modo, elas se desenvolvem e penetram em praticamente todo o tecido. Até mesmo vasos sanguíneos surgem nesse processo. Aos poucos, a policaprolactona vai sendo absorvida pelo organismo até sobrar, essencialmente, o material orgânico.

Graças ao ITOP, os pesquisadores conseguiram imprimir tecidos orgânicos realmente impressionantes. Os testes foram feitos de diversas formas. Em um deles, uma orelha com formato humano impressa foi implantada sob a pele de um rato. Oito semanas depois, a orelha ainda se parecia com uma… orelha. Além disso, o organismo do animal passou a anexar vasos sanguíneos e cartilagens ao implante.

Em outro teste, fragmentos de ossos de mandíbula gerados a partir de células-tronco foram implantados em (adivinhe) ratos. Novamente, os resultados impressionaram: os ossos continuaram com a mesma forma meses após o procedimento, foram envolvidos por vasos sanguíneos e não sofreram nenhum tipo de rejeição.

São resultados animadores, sem dúvida. Mas a fase mais importante ainda está por vir: a de testes em humanos. Isso não deve acontecer prontamente. Os cientistas ainda precisam analisar aspectos de confiabilidade e segurança para realizar implantes em pessoas. Depois disso, eles precisarão descobrir se os tecidos impressos podem viver no corpo por vários anos e permitir, por exemplo, a formação de terminações nervosas.

Os desafios são grandes, mas os cientistas da equipe de Atala, assim como tantos outros que trabalham em projetos parecidos em instituições de várias partes do mundo, acreditam que em alguns anos poderemos contar com tecidos construídos em impressoras 3D para substituir cartilagens, músculos e ossos lesionados por tumores ou acidentes, por exemplo.

Esse dia vai demorar bastante para chegar, o próprio professor Atala reconhece. A boa notícia é que, como a gente pôde perceber, boa parte do caminho já foi trilhada.

Com informações: Quartz, Popular Mechanics