Existe atualmente centenas de milhares de pessoas em listas para transplantes,
à espera de órgãos essenciais, como rins, coração e fígado,
que podem salvar a vida delas.
Infelizmente,
não há doadores de órgãos suficientes para atender às demandas.
E se, em vez de esperar,
pudéssemos criar órgãos novos e personalizados, a partir do zero?
Este é o objetivo da bioimpressão,
um ramo da medicina regenerativa, atualmente em desenvolvimento.
Ainda não conseguimos imprimir órgãos complexos,
mas tecidos mais simples incluindo vasos sanguíneos
e tubos responsáveis por nutrientes e troca de resíduos
já estão ao nosso alcance.
A bioimpressão é uma prima biológica da impressão 3D,
uma técnica que deposita camadas de material uma por cima da outra
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 nelas, existem 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 o atrito entre a tíbia e o fêmur.
Ele 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 paciente
para criar um menisco personalizado menos propenso a ser rejeitado pelo corpo.
Há muitas técnicas de impressão,
e a mais popular é a bioimpressão baseada na extrusão.
Nesta, a biotinta é carregada em uma câmara de impressão
e injetada através de um bico redondo, ligado 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 ajudará a manter a estrutura no lugar, até estabilizar-se.
Estas impressoras são rápidas, produzem o menisco em cerca de meia hora,
um filamento de cada vez.
Após a 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 for bem-sucedido,
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.
Bexigas bioimpressas já foram implantadas com sucesso,
e tecido impresso já provocou regeneração de nervos faciais em ratos.
Os pesquisadores criaram tecido pulmonar, pele e cartilagem,
assim como versões miniaturas e semifuncionais
de rins, fígados e corações.
Porém, reproduzir o complexo ambiente bioquímico
de um órgão importante é um desafio muito grande.
A bioimpressão baseada em extrusão pode destruir
uma porcentagem significativa de células na tinta,
se o bico da impressora for muito pequeno
ou se a pressão da impressão for alta demais.
Um dos maiores problemas
é como fornecer oxigênio e nutrientes
para todas as células num órgão em tamanho natural.
Isso explica por que os maiores êxitos, até agora,
têm sido com estruturas planas ou ocas
e é por isso que os investigadores procuram desenvolver maneiras
de incorporar vasos sanguíneos no tecido biompresso.
Há um grande potencial no uso de bioimpressão
para salvar vidas e expandir nossa compreensão
de como os órgãos funcionam.
A tecnologia possibilita uma espantosa série de possibilidades,
como tecidos impressos com eletrônica incorporada.
Será que poderemos, um dia, criar órgãos que superem a atual capacidade humana
ou que possam garantir características como pele à prova de queimaduras?
Até que ponto poderemos prolongar a vida humana,
imprimindo e substituindo os nossos órgãos?
Exatamente quem e o que
terá acesso a esta tecnologia e a estes resultados incríveis?