Miniórgãos desenvolvidos a partir de uma impressora 3D modificada estão sendo usados para testar novas vacinas em um laboratório nos Estados Unidos.
O processo replica as células humanas para imprimir estruturas que imitam as funções do coração, fígado, pulmão e vasos sanguíneos.
Os órgãos são então inseridos em um microchip e ligados a um substituto de sangue, permitindo aos cientistas monitorar de perto tratamentos específicos.
O Departamento de Defesa dos Estados Unidos financiou o projeto com US$ 24 milhões (R$ 54 milhões).
A bioimpressão, uma forma de impressão 3D que, de fato, cria tecido humano, não é nova. Nem a ideia de cultivar tecido humano 3D em um microchip.
Mas os testes que estão sendo realizados no Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, na Carolina do Norte, são os primeiros a combinar vários órgãos em um mesmo dispositivo, capaz de modelar a resposta às toxinas químicas ou a agentes biológicos.
Órgãos impressos
As impressoras 3D modificadas, desenvolvidas em Wake Forest, imprimem células humanas em materiais a base de hidrogel, um tipo de gel que é capaz de reter grande quantidade de água.
Os órgãos desenvolvidos em laboratórios são então inseridos em um chip de cinco centímetros e unidos em uma espécie de sistema circulatório que usa um substituto de sangue semelhante ao usado cirurgias de emergência.
O substituto do sangue mantém as células vivas e pode ser usado para receber agentes químicos ou biológicos e a introduzir terapias potenciais no sistema.
Sensores que medem a temperatura real, os níveis de oxigênio, o pH e outros fatores passam informações sobre como os órgãos reagem e, principalmente, como eles interagem uns com os outros.
Anthony Atala, diretor do Wake Forest e coordenador da pesquisa, disse que a tecnologia poderia ser usada tanto para "prever os efeitos dos agentes químicos e biológicos quanto testar a eficiência de tratamentos potenciais".
"Na prática, estamos fazendo testes em tecido humano", afirmou ele. "Funciona melhor do que os testes em animais", acrescentou.
Antiterrorismo
Uma equipe de especialistas dos Estados Unidos está envolvida em aprimorar a tecnologia.
O financiamento para o projeto veio da Agência de Redução de Ameaças da Defesa (DTRA, na sigla em inglês), uma divisão do governo americano que combate armas biológicas, químicas e nucleares.
Os testes que estão sendo realizados em Wake Forest "reduziriam significativamente o tempo e o custo necessários para desenvolver respostas médicas a ataques bioterroristas", diz Clint Florence, chefe interino do setor de vacinas da DTRA.
Wake Forest informou que conseguiu testar antídotos para o gás sarin, recentemente usado contra civis na Síria, segundo a ONU.
Processo de impressão
Atala, cujo campo de atuação é a medicina regenerativa, afirmou que a tecnologia de bioimpressão foi usado inicialmente no Wake Forest para criar tecidos e órgãos para transplantes em pacientes.
A sua equipe conseguiu replicar órgãos achatados como pele, órgãos tubulares, tais como vasos sanguíneos, e até órgãos ocos não tubulares, como a bexiga e o estômago, que possuem estruturas e funções mais complexas.
Mas construir órgãos maiores como coração e fígado ainda representa um grande desafio.
São necessários 30 minutos para imprimir uma miniatura de um rim ou do coração do tamanho de um biscoito pequeno.
"Há tantas células por centímetro que fazer um órgão do zero é um processo bastante complexo", definiu Atala à BBC.
Mas a bioimpressão de órgão sólidos em tamanho real não está tão distante quanto se imagina.
"Estamos trabalhando nessa área agora", disse Atala.
