Órgãos impressos em 3D poderão ser usados por humanos em breve

Nas próximas décadas, a relação entre a medicina e a engenharia terá atingido um marco histórico quando órgãos humanos puderem ser fabricados com o uso de impressoras 3D e implantados em pacientes debilitados que aguardam por doações de órgãos. Atualmente, a situação mundial é de escassez de órgãos saudáveis para doação, além dos problemas relacionados à imunossupressão, causada por drogas, e os riscos da transmissão de doenças nos transplantes. No futuro, com a bioimpressão, os pacientes poderão ser reintegrados à sociedade em tempo mais curto, com qualidade de vida maior e menor custo para a saúde pública. A bioimpressão pode ser usada para salvar a vida de milhares de pessoas que esperam por um órgão e também poupar os animais de testes farmacológicos.

A bioimpressão de órgãos é uma aplicação biomédica da impressão 3D (também conhecida como manufatura aditiva), que permitirá, automaticamente, sob o controle de um computador, a reconstrução de tecidos e órgãos humanos. Para isso é necessário uma forte integração interdisciplinar envolvendo a Engenharia e a Biologia, além de outras áreas do conhecimento. O órgão ou tecido deverá ser estruturado a partir de elementos construtores básicos que funcionam como blocos de montar, chamados de esferoides teciduais, capazes de fundirem-se uns aos outros. Esses elementos, obtidos de células do próprio paciente, serão armazenados por uma bioimpressora 3D que fabricará o órgão ou tecido, camada-a-camada, seguindo um conjunto de instruções da bioimpressora, com detalhes compleda estrutura a ser construída.

Primeiramente, são desenvolvidos softwares para desenho e tratamento de imagens médicas, bem como simuladores que ajudam os pesquisadores a encontrar soluções. Uma das etapas desafiadoras da pesquisa é a representação matemática  do tecido ou órgão a ser produzido. O uso em larga escala de uma bioimpressora 3D somente será possível se um projeto ou design detalhado for produzido anteriormente à etapa da impressão, o que não é possível com os softwares atuais. Assim, o desafio é complexo e requer a contribuição de anatomistas, biólogos e matemáticos, além de cientistas da computação. Em relação à bioimpressão propriamente dita, são necessários engenheiros de automação, de robótica, de computação, mecânicos e eletrônicos que deixem o equipamento apto a processar o design ou projeto gerado e fazer a impressão controlada do material vivo (esferoides teciduais), de maneira organizada, rápida e segura.

Órgãos impressos em 3d poderão ser usados por humanos em breve Órgãos impressos em 3D poderão ser usados por humanos em breve 0281 01 1 300x221

Pesquisadores espanhóis apresentaram no final do ano passado uma impressora 3D capaz de produzir pele humana. O tecido desenvolvido pelos cientistas replica a mesma camada de epiderme, que age como proteção contra o ambiente, e uma derme mais espessa e profunda, que é capaz de produzir colágeno. Os tecidos impressos em 3D também podem ajudar com o desenvolvimento de tratamentos para diversas doenças. A própria Organovo já oferece tecidos de fígado e rim para a triagem de potenciais remédios. Assim, animais não precisarão mais ser usados para ensaios clínicos. Além de agradar os ativistas dos direitos dos animais, a técnica também seria uma boa pedida para as empresas farmacêuticas. Isso porque os tecidos humanos trarão resultados mais confiáveis do que os de outras espécies.

A L’Oréal, uma empresa francesa de cosméticos, já investe na bioimpressão para a realização de testes de seus produtos. A companhia desenvolve cinco metros quadrados de pele por ano usando uma tecnologia mais lenta, segundo o site da Bloomberg.

Vejam este excelente texto que o Expresso publicou relativo a este assunto

http://expresso.sapo.pt/sociedade/2017-01-29-Imprimir-pele-ja-e-possivel

Veja agora este vídeo divulgado pela Universidade Carlos III de Madrid, Jose Luis Jorcano, um dos autores da pesquisa, explica que o processo de criação da pele é dividido em três módulos. O primeiro é o computador, que comanda a impressora, o segundo é as biotintas e o terceiro é o modo impressão em que as biotintas são depositadas ordenadamente para a criação do tecido. “As biotintas são o equivalente às tintas em uma impressora normal. Porém, nesse caso, os cartuchos são recheados de proteínas, células e componentes biológicos que permitem a construção do tecido”, conta Jorcano no vídeo.

Para ele, há duas possíveis aplicações para esse tipo de impressão. A primeira seria a curto prazo para o teste de medicamentos e cosméticos. Já a segunda seria a longo prazo para transplantes de pele em pacientes vítimas de queimaduras. Contudo, para chegar a esse ponto, os cientistas ainda precisam da aprovação de agências regulatórias.

A pesquisa espanhola é apenas uma de diversas que mostram que a bioimpressão poderá substituir os órgãos “naturais” em transplantes. A técnica já apresenta resultados positivos em testes com animais e, por isso, muitos cientistas acreditam que, dentro de cinco anos, tecidos completos impressos em 3D estarão prontos para serem transplantados para humanos.

Em 2016, um estudo publicado na revista Nature revelou que pesquisadores norte-americanos conseguiram implantar tecidos impressos em 3D em animais. Os cientistas imprimiram estruturas cartilaginosas, ósseas e musculares e as transplantaram nos roedores. Essas células desenvolveram um sistema de vasos sanguíneos e se transformaram em tecidos.

O dispositivo usado para criar esses tecidos é chamado de Sistema Integrado de Impressão de Tecido e Órgão (Itop). Ele usa tanto materiais plásticos quanto biodegradáveis para projetar a forma do órgão desejado. Além disso, a máquina utiliza géis à base de água para sustentar as células nesse formato.

Os cientistas reforçam no estudo que os implantes são tão resistentes quanto os tecidos humanos. No entanto, eles ainda são cautelosos quanto à duração desses dispositivos. Eles ainda querem analisar se os tecidos conseguem viver tempo suficiente para que sejam integrados ao corpo humano.

Como os pesquisadores americanos, outros especialistas estão implantando músculos, orelhas e ossos em animais. No ano passado, cientistas da Northwestern University, em Chicago, imprimiram ovários protéticos e os implantaram em camundongos. Os receptores foram capazes de conceber e dar à luz com a ajuda desses órgãos artificiais.

Com esta estrondosa mudança de uma nova realidade podemos imaginar todo um novo processo de criação de alternativas para a medicina e para a melhoria da qualidade de vida. A população humana tem aumentado e as gerações têm vivido cada vez mais tempo, e alternativas na área da saúde precisam ser desenvolvidas para que pessoas portadoras de doenças ou acidentadas possam aumentar suas chances de recuperação e reintegração à sociedade. O objetivo da bioimpressão é produzir substitutos naturais, isto é, partes humanas com material biológico retirado do próprio paciente a partir da impressão 3D.  Conseguem imaginar?

 

 

 

 

Sobre o autor:

Hugo Abrantes
Com 10 anos de experiência na área de carga aérea e atento ás oportunidades de mercado, aliei o fascínio pela impressão 3D com as grandes potencialidades que nos pode proporcionar. Com o desejo da criação de um projeto, com uma equipa moderna e dinâmica surgiu a 3DMartes. A impressão 3D é uma atividade que oferece a todos uma liberdade criativa ilimitada, uma liberdade que é negada à maior parte de nós durante a maior parte das nossas vidas, pelo que não podia deixar de embarcar nesta viagem!

Deixe o seu comentário