Há atualmente centenas de milhares de pessoas nas listas de transplantes,
à espera de órgãos essenciais, como rins, corações e fígados,
que podem salvar a vida delas.
Infelizmente,
não há suficientes doadores de órgãos para satisfazer essa procura.
E se, em vez de esperar,
pudéssemos criar órgãos novos, personalizados, a partir do nada?
É esse o objetivo da bioimpressão,
um ramo da medicina regenerativa, atualmente em desenvolvimento.
Ainda não conseguimos imprimir órgãos complexos
mas já estão ao nosso alcance
tecidos mais simples, incluindo sangue, vasos e tubos
responsáveis pelas trocas de nutrientes e desperdícios.
A bioimpressão é uma prima biológica da impressão em 3D,
uma técnica que deposita camadas de material umas por cima das outras
para construir um objeto tridimensional, uma camada de cada vez.
Em vez de usar metal, plástico ou cerâmica,
uma impressora 3D para órgãos e tecidos usa biotinta:
um material para impressão que contém células vivas.
Muitas biotintas são constituídas, principalmente,
por células ricas em água, chamadas hidrogéis.
Misturadas nestas, há milhões de células vivas
assim como diversos produtos químicos
que incentivam o crescimento e a comunicação das células.
Algumas biotintas contêm um único tipo de células,
e outras combinam células diferentes para produzir estruturas mais complexas.
Digamos que queremos imprimir um menisco,
que é uma parte da cartilagem no joelho
que impede a tíbia e o fémur de roçarem um contra o outro.
É formado por células chamadas condrócitos,
e são necessárias muitas células saudáveis para a biotinta.
Essas células podem ser fornecidas por doadores,
cujas células são reproduzidas em laboratório.
Ou podem ser provenientes do tecido do próprio doente
para criar um menisco personalizado menos propenso a ser rejeitado pelo corpo.
Há diversas técnicas de impressão,
e a mais popular é a bioimpressão baseada na extrusão.
Nesta, a biotinta é carregada numa câmara de impressão
e injetada através duma ponteira redonda, ligada a uma cabeça de impressão.
Sai de uma ponteira que raramente tem um diâmetro maior do que 400 mícrones
e pode produzir um filamento contínuo
que não atinge a espessura de uma unha humana.
Uma imagem ou um ficheiro computadorizado guia a colocação dos filamentos,
numa superfície plana ou num banho líquido
que vai ajudar a manter a estrutura no seu lugar, até estabilizar.
Estas impressoras são rápidas, produzindo o menisco numa meia hora,
um delgado filamento de cada vez.
Depois da impressão, algumas biotintas endurecem imediatamente,
outras precisam de luz ultravioleta ou um processo físico ou químico adicional
para estabilizar a estrutura.
Se o processo de impressão tiver êxito,
as células no tecido sintético
começam a comportar-se como as células do tecido real:
transmitindo sinais umas às outras, trocando nutrientes e multiplicando-se.
Já conseguimos imprimir estruturas relativamente simples, como meniscos.
Já foram implantadas com êxito bexigas bioimpressas
e tecido impresso já provocou regeneração de nervos faciais em ratos.
Os investigadores criaram tecido pulmonar, pele e cartilagem,
assim como versões miniaturais e semifuncionais
de rins, fígados e corações.
Mas, reproduzir o complexo ambiente bioquímico
de um órgão importante é um desafio muito grande.
A bioimpressão, com base na extrusão, pode destruir
uma percentagem significativa de células na tinta,
se a ponteira for demasiado pequena.
ou se a pressão da impressão for demasiado alta.
Um dos maiores problemas
é como fornecer oxigénio e nutrientes
a todas as células num órgão em tamanho natural.
Isso explica porque os maiores êxitos, até agora,
têm sido com estruturas planas ou ocas
e é por isso que os investigadores procuram desenvolver formas
de incorporar vasos sanguíneos no tecido biompresso.
Há um enorme potencial para usar a bioimpressão
para salvar vidas e avançar com a nossa compreensão
de como funcionam os nossos órgãos.
A tecnologia abre uma série espantosa de possibilidades,
como tecidos impressos com eletrónica incorporada.
Poderemos, um dia, fabricar órgãos que superem a atual capacidade humana
ou nos possam dar características como pele que não sofra queimaduras?
Até que ponto poderemos prolongar a vida humana,
imprimindo e substituindo os nossos órgãos?
Exatamente quem — e o quê —
terá acesso a esta tecnologia e a estes resultados incríveis?