Esperan�a para quem precisa de um novo f�gado

 

 

Mesmo com todas as inova��es na medicina, transplantar �rg�os humanos segue sendo um grande desafio. As listas de pessoas � espera de doa��es compat�veis s�o extensas, assim como os cuidados ap�s a cirurgia. Pesquisadores do Centro de Genoma Humano e C�lulas-Tronco (CEGH-CEL), da Universidade de S�o Paulo (USP), trabalham em um projeto que poder� beneficiar pacientes com complica��es cr�nicas no f�gado. A partir de conhecimentos em bioengenharia, a equipe brasileira produziu um tecido hep�tico em tempo recorde: 90 dias. Batizada de minif�gado, a bioestrutura impressa em 3D � funcional e bem-aceita pelo corpo do paciente, j� que � produzida com c�lulas retiradas dele.

Segundo Ernesto Goulart, p�s-doutorando do Instituto de Bioci�ncias da USP, o projeto tem como diferencial ter conseguido, de modo in�dito, que o material produzido mantivesse as fun��es hep�ticas por mais tempo. Em artigo publicado recentemente na revista cient�fica Biofabrication, a equipe detalha an�lises em que o tecido hep�tico funcionou por at� 30 dias. “Dados n�o publicados pelo nosso grupo mostram que esses tecidos se mant�m funcionais por diversos meses”, garante Ernesto Goulart.

A solu��o combina t�cnicas de reprograma��o e diferencia��o celular, al�m de bioimpress�o em 3D. Na primeira etapa, c�lulas do sangue do paciente s�o reprogramadas para se transformar em c�lulas-tronco, que, estimuladas por fatores biol�gicos e qu�micos, se diferenciam em c�lulas que comp�em o f�gado.

A segunda fase envolve o trabalho inovador da equipe da USP. Segundo Goulart, as c�lulas hep�ticas ficam muito pr�ximas umas das outras, e a maioria dos m�todos de bioimpress�o necessita da dispers�o das c�lulas em uma matriz, tamb�m chamada de biotinta. Para vencer esse obst�culo, a equipe desenvolveu um sistema de impress�o de c�lulas hep�ticas em agrupamentos, chamados esferoides.

“Nosso trabalho mostrou que, ao imprimir c�lulas hep�ticas em pequenos agrupamentos, conseguimos manter a funcionalidade do tecido por longos per�odos. Por�m, as c�lulas precisam estar em contato umas com as outras, como ocorre no nosso f�gado. Ao romper essa liga��o c�lula-c�lula, o tecido come�a a perder sua fun��o e a morrer. Com o nosso m�todo, essa quest�o foi solucionada, uma vez que a liga��o entre as c�lulas hep�ticas e sangu�neas n�o � quebrada”, detalha Goulart.

Depois de alguns minutos, a impressora produz um pequeno organoide amarelo de formato arredondado. Conclu�da a impress�o, a bioestrutura ser� maturada por, em m�dia, 18 dias. Somando todos os processos, o tempo de produ��o do minif�gado � de aproximadamente 90 dias.

Segundo a equipe, que contou com o apoio da Funda��o de Amparo � Pesquisa do Estado de S�o Paulo (Fapesp), o tecido impresso em 3D pode realizar grande parte das fun��es hep�ticas de um �rg�o humano normal, exceto a parte de produ��o e secre��o biliar. “Essa �rea ser� alvo das futuras investiga��es do nosso grupo”, afirma Goulart.

Al�m disso, teoricamente, n�o h� o risco de rejei��o. Os criadores, por�m, ressaltam que, apesar dos resultados positivos, trata-se de um prot�tipo. “Em teoria, os tecidos gerados n�o seriam rejeitados se transplantados de volta ao paciente do qual as c�lulas foram reprogramadas. Por�m, isso ainda deve ser devidamente testado em ensaios cl�nicos futuros”, justifica Goulart.

Coordenadora do projeto, Mayana Zatz acredita que n�o demorar� muito tempo para que c�lulas hep�ticas sejam impressas n�o s� em miniatura, mas tamb�m para a produ��o de �rg�os inteiros. “Ainda existem etapas a serem alcan�adas at� obtermos um �rg�o completo, mas estamos em um caminho muito promissor. � poss�vel que, em um futuro pr�ximo, em vez de esperar por um transplante de �rg�o, seja poss�vel pegar a c�lula da pr�pria pessoa e reprogram�-la para construir um novo f�gado em laborat�rio”, diz a tamb�m professora do Instituto de Bioci�ncias da USP em entrevista � Ag�ncia Fapesp.

Segundo Rodrigo Bianchi, doutor em ci�ncia e engenharia de materiais pela USP, a tecnologia de impress�o em 3D transformou a manufatura em uma nova ferramenta de fabrica��o de produtos pessoais, biol�gicos ou n�o. “Sem d�vida, assim como aconteceu na Revolu��o Industrial, a revolu��o iniciada com as impressoras 3D tende a ampliar a expectativa e a qualidade de vida da popula��o em geral”, aponta o especialista. “Com os novos ‘fazedores’, h� uma necessidade de se dedicar a projetos e a informa��es precisas, acad�micas e tecnol�gicas, em tempo real, para que novos produtos de interesse pessoal e coletivo, como os biol�gicos tratados no estudo, sejam fabricados.”

Para Rodrigo Fernando Bianchi, coordenador do Laborat�rio de Pol�meros e de Propriedades Eletr�nicas de Materiais da Universidade Federal de Ouro Preto, em Minas Gerais, estabelecer a fabrica��o de �rg�os biol�gicos por bioimpress�o ser� um grande avan�o na �rea m�dica. “A impress�o em 3D levar� a medicina a um novo patamar, cuja necessidade de controle da manufatura e da informa��o estar� direcionada a um �nico indiv�duo com caracter�sticas �nicas, levando, portanto, a pr�pria disponibilidade e rejei��o de �rg�os a um outro patamar”, avalia.

Projetado utilizando um software de modelagem tridimensional, muito comumente empregado nas �reas de engenharia civil e arquitetura, o prot�tipo trabalha em uma escala e estrutura bem pequenas e simples, por quest�es de custo experimental. Mas isso deve mudar. “Para um futuro pr�ximo, essa tecnologia poder� ser aprimorada facilmente. Ser� poss�vel, por exemplo, utilizar arquivos obtidos de tomografias computadorizadas ou resson�ncias magn�ticas de um indiv�duo para imprimir um �rg�o sob medida”, afirma Goulart.