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Enquanto cientistas trabalham em pesquisas afim de imprimir todos os tipos de tecido humano, sempre houve um foco particular sobre o fígado – e por uma boa razão: o órgão desempenha um papel crítico na filtragem de toxinas, quebra de gorduras, e na produção de proteínas vitais; quando há algo de errado com o fígado, o corpo inteiro está seriamente ameaçado. A primeira empresa que vem à mente em termos de tecido hepático impresso em 3D é a Organovo; seu tecido exVive impresso em 3D revolucionou o teste de drogas farmacêuticas e têm sido um grande sucesso financeiro para a empresa. Outros pesquisadores, contudo, têm trabalhado na qualidade do material para melhorar o tecido do fígado impresso em 3D. Um dos núcleos de pesquisa vem da conceituada Universidade da Califórnia, em San Diego, e acaba de anunciar o desenvolvimento de um novo tecido que imita a estrutura e função de um fígado humano real.

Uma das coisas mais interessantes sobre a bioimpressão — também conhecida como Bioprinting — é que cada equipe de pesquisa segue caminhos dramaticamente diferentes. O método utilizado pela UC San Diego foi desenvolvido no laboratório do Dr. Shaochen Chen, professor de Nanoengenharia especializada em Bioprinting. O processo envolve a remoção de células-tronco da pele de um paciente para combiná-las com o suporte de células endoteliais e mesenquimais. As células-tronco são pluripotentes, o que significa que são capazes de se desenvolverem em vários tipos diferentes de tecidos, e o fato de serem extraídas da pele do paciente significa que não são necessários procedimentos invasivos para retirar células do fígado humano.

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Dr. Shaochen Chen, professor de Nanoengenharia Aplicada à Bioimpressão

As células combinadas são impressas em estruturas de 3×3 milímetros quadrados que possuem apenas 200 micrômetros de espessura, em um processo que leva apenas alguns segundos —  outras formas de bioimpressão geralmente levam horas para serem concluídas. As estruturas são cultivadas in vitro durante cerca de três semanas, o que lhes permite crescer e se expandir no tecido. Quando a equipe de pesquisadores testou o tecido do fígado, descobriu que ele era capaz de manter as funções chave do fígado humano real — tais como a secreção de albumina e a produção de uréia — por um período de tempo maior que os modelos de fígado existentes. Outra descoberta interessante foi a produção de níveis mais elevados de uma enzima que desempenha um papel importante no metabolismo de muitos fármacos no organismo humano.

“O fígado é o único que recebe um suprimento de sangue duplo com diferentes pressões e constituintes químicos”, diz Shu Chen, professor de Medicina e Bioengenharia, e também co-autor do estudo. “O nosso modelo tem o potencial de produzir este intrincado sistema de fornecimento de sangue, proporcionando assim uma compreensão sem precedentes do complexo acoplamento entre funções de circulação e metabolismo do fígado tanto na saúde como na doença”, explica.

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Imagem ampliada do tecido do fígado.

O tecido do fígado produzido pela equipe do professor Chien está, assim, mais próximo do que qualquer outro modelo de fígado em termos de replicar a composição celular diversa e complexa da arquitetura de um fígado humano real. E isso, aponta Chen, é muito promissor para testes farmacêuticos. De acordo com o Dr. Chen, são necessários cerca de 12 anos e US$ 1,8 bilhões para se obter uma droga a ponto de ser aprovada pela FDA (órgão dos EUA responsável pelo controle de drogas e alimentos). Cerca de 90% dos medicamentos não passam em testes clínicos em humanos ou animais, e retornam como prejuízo para as empresas farmacêuticas. Mas com a impressão 3D de tecido humano que imita tão realísticamente a função de um fígado humano real, as empresas farmacêuticas podem começar a fazer estudos piloto imediatamente para chegar a drogas mais promissoras antes mesmo que estas passem por testes clínicos em humanos.

“O tecido do fígado construído por esta nova tecnologia de impressão 3D também será extremamente útil na reprodução de tipos de doenças in vitro, como hepatite, cirrose e câncer”, acrescentou Chien. “Esses modelos realísticos são de valor inestimável para o estudo das alterações fisiopatológicas e metabólicas nestas doenças e também na eficácia das terapias com uso de droga”, completou. Usar células-tronco retiradas diretamente do paciente também significa que os exames toxicológicos podem ser direcionados especificamente a determinados indivíduos, e a equipe de pesquisa espera que seu método possa eventualmente levar à impressão 3D de órgãos específicos do corpo humano.

Referências: Acesse o estudo completo da equipe do professor Chien aqui. [em inglês].

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