Notícia

Nova biotinta é mais um passo na direção da impressão 3D de órgãos humanos

Divulgação, Universidade Lund

Fonte

Universidade Lund

Data

sábado, 20 março 2021 11:45

Áreas

Biomecânica. Biotecnologia. Engenharia Biomédica. Impressão 3D.

Pesquisadores da Universidade Lund, na Suécia, desenvolveram, pela primeira vez, uma nova biotinta que permite que pequenas vias aéreas sejam bioimpressas em 3D com a ajuda de células de pacientes. As construções impressas em 3D são biocompatíveis e suportam o crescimento de novos vasos sanguíneos no material transplantado. Este é um passo importante para a impressão 3D de órgãos humanos. O estudo foi publicado na revista científica Advanced Materials.

As doenças pulmonares crônicas são a terceira principal causa de morte em nível mundial, com um custo na União Europeia de mais de 380 bilhões de euros por ano. Para muitas doenças crônicas não há cura e a única opção em estágio final para os pacientes é o transplante de pulmão. No entanto, não há pulmões de doadores suficientes para atender à demanda clínica.

Portanto, os pesquisadores estão procurando maneiras de aumentar a quantidade de pulmões disponíveis para transplantes. Uma alternativa é produzir pulmões em laboratório, combinando células com uma estrutura de bioengenharia.

“Começamos confeccionando pequenos tubos, porque esse é um recurso encontrado tanto nas vias aéreas quanto na vasculatura pulmonar. Ao usar nossa nova biotinta com células-tronco isoladas das vias aéreas do paciente, fomos capazes de bioimprimir pequenas vias aéreas que tinham várias camadas de células e permaneceram abertas ao longo do tempo”, explicou a Dra. Darcy Wagner, professora da Universidade Lund e autora sênior do estudo.

Os pesquisadores primeiro projetaram uma nova biotinta (um material imprimível com células) para bioimpressão 3D de tecido humano. A biotinta foi desenvolvida a partir da combinação de dois materiais: o alginato, que é um material derivado de algas marinhas, e uma matriz extracelular derivada de tecido pulmonar.

A nova biotinta suporta o material bioimpresso em vários estágios de seu desenvolvimento até o tecido. Eles então usaram a biotinta para a impressão de pequenas vias respiratórias humanas contendo dois tipos de células. No entanto, a biotinta pode ser adaptada para qualquer tipo de tecido ou órgão.

“Essas biotintas de próxima geração também suportam a maturação das células-tronco das vias aéreas em vários tipos de células encontradas nas vias respiratórias de humanos adultos, o que significa que menos tipos de células precisam ser impressos, simplificando os números de bicos necessários para imprimir tecidos feitos de vários tipos de células”, disse a Dra. Darcy Wagner.

A professora observou que a resolução precisa ser melhorada para bioimprimir em 3D mais tecido pulmonar distal e os sacos de ar, conhecidos como alvéolos, que são vitais para a troca gasosa.

“Esperamos que as novas melhorias tecnológicas das impressoras 3D disponíveis e os avanços da biotinta permitam a bioimpressão em uma resolução mais alta para a engenharia de tecidos maiores, que possam ser usados ​​para transplante no futuro. Ainda temos um longo caminho a percorrer”, destacou a pesquisadora.

A equipe usou um modelo de camundongo muito parecido com a imunossupressão usada em pacientes submetidos a transplante de órgãos. Quando transplantados, eles descobriram que as construções impressas em 3D feitas a partir da nova biotinta foram bem toleradas e suportavam novos vasos sanguíneos.

“O desenvolvimento desta nova biotinta é um avanço significativo, mas é importante validar ainda mais a funcionalidade das pequenas vias aéreas ao longo do tempo e explorar a viabilidade dessa abordagem em modelos de animais de grande porte”, concluiu Martina De Santis, doutoranda da equipe de pesquisa da Dra. Darcy Wagner e primeira autora do estudo.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Lund (em inglês).

Fonte: Agata Arpenlind, Universidade Lund. Imagem: Infiltração de vasos sanguíneos nas construções 3D bioimpressas. Fonte: Divulgação, Universidade Lund.

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