Cientistas imprimem o primeiro coração em 3D com vasos sanguíneos, usando tecidos biológicos de pacientes

Em um grande avanço médico, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv (Israel) imprimiram o primeiro coração vascularizado em 3D do mundo, usando células e materiais biológicos do próprio paciente.

Até agora, os cientistas só haviam conseguido imprimir tecidos
simples sem vasos sanguíneos.

“Esta é a primeira vez que alguém conseguiu projetar e
imprimir um coração inteiro com células, vasos sanguíneos, ventrículos e
câmaras”, explica o Prof. Tal Dvir, da Escola de Biologia Molecular e
Biotecnologia da Universidade Tel Aviv.

Além disso, o coração é feito de células humanas e materiais
biológicos específicos do paciente. “Em nosso processo, esses materiais servem
como ‘biotintas’, substâncias feitas de açúcares e proteínas que podem ser
usadas para impressão 3D de modelos complexos de tecidos”, complementa o Prof.
Dvir.

O coração

Neste estágio da pesquisa, o órgão é pequeno, do tamanho do
coração de um coelho. No entanto, corações humanos maiores requerem a mesma
tecnologia.

Para criá-lo, uma biópsia de tecido adiposo foi retirada de
pacientes. Os materiais celulares foram então separados. Enquanto as células
foram reprogramadas para se tornar células-tronco pluripotentes, a matriz
extracelular, uma rede tridimensional de macromoléculas extracelulares, como
colágeno e glicoproteínas, foi processada em um hidrogel personalizado que
serviu como “tinta” de impressão.

Após serem misturadas com o hidrogel, as células eficientemente
se diferenciaram para se tornar células cardíacas ou endoteliais, criando um
tecido cardíaco compatível com o paciente (ou seja, que não seria rejeitado
pelo seu sistema imunológico).

De acordo com o Prof. Dvir, o uso de materiais específicos dos
pacientes é crucial para o sucesso da engenharia de tecidos e órgãos. “A
biocompatibilidade de materiais de engenharia é crucial para eliminar o risco
de rejeição do implante, o que compromete o sucesso de tais tratamentos. Idealmente,
o biomaterial deve possuir as mesmas propriedades bioquímicas, mecânicas e
topográficas dos próprios tecidos do paciente”, conclui.

Próximos passos

O sucesso já foi enorme: os pesquisadores desenvolveram uma
abordagem simples para tecidos cardíacos grossos, vascularizados e ​​impressos
em 3D que combinam completamente com as propriedades imunológicas, celulares,
bioquímicas e anatômicas do paciente.

Agora, eles planejam cultivar os corações impressos em
laboratório para “ensiná-los” a se comportar como verdadeiros corações.

“Precisamos desenvolver ainda mais o coração impresso. As
células precisam formar uma capacidade de bombeamento; elas podem se contrair atualmente,
mas precisamos que trabalhem juntas. Nossa esperança é que tenhamos sucesso e
provemos a eficácia e utilidade do nosso método”, esclarece o Prof. Dvir.

Em seguida, os testes com transplante finalmente poderão
começar em modelos animais.

A doença cardíaca é a principal causa de morte no mundo todo.
O transplante cardíaco é atualmente o único tratamento disponível para
pacientes com insuficiência cardíaca terminal. Dada a terrível escassez de
doadores de órgão, a necessidade de desenvolver novas abordagens é urgente.

“Talvez, daqui a dez anos, haja impressores de órgãos
nos melhores hospitais do mundo, e esses procedimentos serão conduzidos
rotineiramente”, sugere Dvir.



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