Como os cientistas 3D imprimiram um pequeno coração a partir de células humanas

  • Thomas Dalton
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Tem quatro câmaras, vasos sanguíneos e bate - uma espécie de.

Em primeiro lugar, os cientistas imprimiram em 3D um coração usando tecido humano. Embora o coração seja muito menor do que o de um humano (tem apenas o tamanho de um coelho) e ainda haja um longo caminho a percorrer até que funcione como um coração normal, o experimento de prova de conceito pode levar a órgãos ou tecidos personalizados que poderia ser utilizado no corpo humano, segundo estudo publicado segunda-feira (15 de abril) na revista Advanced Science.

Para imprimir o coração, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv, em Israel, começaram tirando uma pequena amostra de tecido adiposo de um paciente. No laboratório, eles separaram esse tecido em suas células componentes e a estrutura na qual as células se assentam, chamada de matriz extracelular. [7 usos interessantes da impressão 3D na medicina]

Usando engenharia genética, os cientistas ajustaram os vários componentes, reprogramando algumas das células para se tornarem células do músculo cardíaco, ou cardiomiócitos, e algumas para se tornarem células que geram vasos sanguíneos.

Os pesquisadores então carregaram essas células - servindo como "bioinks" - na impressora, que havia sido programada para imprimir um coração, com base em tomografias computadorizadas tiradas do paciente e na representação artística de um coração. A impressora levou entre 3 e 4 horas para imprimir o coração pequeno com vasos sanguíneos básicos. Os pesquisadores então incubaram o coração e o alimentaram com oxigênio e nutrientes. Dentro de alguns dias, as células começaram a bater espontaneamente.

Mas essa batida não era exatamente como um coração humano saudável faria. "Precisamos que as células batam sincronicamente, não apenas individualmente", disse o coautor do estudo Assaf Shapira, gerente do Laboratório de Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa da Universidade de Tel Aviv. Para que o coração bombeie o sangue de maneira eficiente pelo corpo, suas células precisam bater em uníssono - algo que o coração impresso em 3D ainda não fez. "No momento, estamos trabalhando para amadurecer o tecido", disse Shapira.

Eventualmente, um coração impresso em 3D personalizado pode diminuir a escassez de órgãos para transplante disponíveis para os pacientes e também contornar alguns dos riscos associados ao transplante de órgão de outra pessoa - a saber, que o sistema imunológico do corpo pode rejeitar esses tecidos estranhos, disse Shapira .

Camila Hochman Mendez, diretora assistente de laboratórios de pesquisa de órgão, reparo e regeneração do Texas Heart Institute, que não fez parte do estudo, disse que as novas descobertas são "realmente inovadoras e movem o campo para frente", demonstrando que algo mais complexo do que uma única parede do coração pode ser impressa. Mas os resultados também "mostram todos os obstáculos que o campo ainda enfrenta", acrescentou ela..

Para imprimir um coração em tamanho real e em pleno funcionamento, os cientistas precisariam imprimir um órgão de maior resolução - um com muito mais vasculatura que pudesse transportar oxigênio e nutrientes através dele,Hochman Mendez disse. Mas fazer isso exigiria meses de impressão - um período de tempo durante o qual as células não sobreviveriam.

Os pesquisadores ressaltaram que o coração minúsculo ainda é uma "prova de conceito", mas que eles esperam descobrir uma maneira de criar uma vasculatura mais densa no futuro.

"Claro, se precisássemos fabricar um coração maior, seria caro, levaria muito mais tempo para imprimir e muito mais material precisaria ser extraído do paciente", disse Shapira..

Na verdade, ainda há muito mais pesquisas necessárias antes que se torne comum simplesmente clicar em "imprimir" na impressora 3D do consultório médico.

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Originalmente publicado em .




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