Como imprimir tecido humano em 3D — Taneka Jones

Vejam a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/how-to-3d-print-human-tissue-taneka-jones

Há atualmente centenas de milhares de pessoas nas listas de transplantes, à espera de órgãos fundamentais, como rins, corações e fígados, que podem salvar a vida delas. Infelizmente, não há doadores de órgãos suficientes disponíveis para satisfazer essa procura. E se, em vez de esperar, pudéssemos criar órgãos novos, personalizados, a partir do nada? Taneka Jones explora a bioimpressão, um novo ramo da medicina regenerativa.

Lição de Taneka Jones, realização de Hype CG.

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?