Pesquisadores israelenses imprimiram o primeiro coração vascularizado 3D usando células e materiais biológicos do paciente. O avanço é imenso para a área de medicina regenerativa, uma vez que, até agora, os especialistas no uso de tecnologia tridimensional para a área médica haviam conseguido desenvolver apenas tecidos simples, sem vasos sanguíneos. Os resultados do estudo foram publicados na última edição da revista Science Advances. “Essa é a primeira vez que alguém, em qualquer lugar, conseguiu projetar e imprimir um coração inteiro repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos e câmaras”, explicou, em um comunicado à imprensa, Tal Dvir, professor da Escola de Biologia Molecular e Biotecnologia da Universidade de Tel Aviv, em Israel, e líder do estudo.

Na pesquisa, os cientistas usaram tecido adiposo retirado de pacientes por meio de uma biópsia e separaram os materiais celulares que o compõem: enquanto as células foram reprogramadas para se tornar células-tronco pluripotentes, a matriz extracelular — rede tridimensional de macromoléculas extracelulares, como colágeno e glicoproteínas — foi processada em um hidrogel personalizado que serviu como “tinta” de impressão.

Após serem misturadas com o hidrogel, as células se diferenciaram com sucesso. Elas se tornaram células cardíacas ou endoteliais, que criaram emplastros cardíacos com vasos sanguíneos imuno-compatíveis em cada paciente e, subsequentemente, um coração inteiro, do tamanho de uma cereja.

Compatibilidade
Os pesquisadores ressaltaram que a biocompatibilidade dos materiais biotecnológicos é crucial para eliminar o risco de rejeição do implante. “Esse coração é feito de células humanas e materiais biológicos específicos do paciente. Em nosso processo, esses materiais servem como bioinks, substâncias feitas de açúcares e proteínas que podem ser usadas para impressão 3D de modelos complexos de tecidos”, frisou Dvir.

“Idealmente, o biomaterial deve possuir as mesmas propriedades bioquímicas, mecânicas e topográficas dos próprios tecidos do indivíduo. Aqui, podemos relatar uma abordagem simples para tecidos cardíacos grossos, vascularizados e perfuráveis impressos em 3D que combinam completamente com os tecidos imunológicos, celulares, bioquímicos e propriedades anatômicas do paciente”, complementou o cientista.

Os pesquisadores, agora, planejam cultivar os órgãos impressos no laboratório e “ensiná-los a se comportar” como corações. Em uma terceira etapa, eles pretendem transplantar o órgão impresso em 3D em modelos animais, o que deve ocorrer daqui a um ano. “As células precisam ser capazes de realizar um bombeamento. Agora, elas podem se contrair, mas precisamos que trabalhem juntas. Nesse estágio, nosso coração 3D é pequeno, do tamanho do coração de um coelho. Mas corações humanos maiores requerem a mesma tecnologia. Não quero fornecer um calendário para ensaios clínicos com humanos”, ressaltou o autor do estudo.

Os pesquisadores assinalaram que o transplante cardíaco é atualmente o único tratamento disponível para pacientes com insuficiência cardíaca terminal. Devido à terrível escassez de doadores de coração, a necessidade de se desenvolver novas abordagens para regenerar um coração doente é urgente. “Nossa esperança é que tenhamos sucesso e provemos a eficácia e a utilidade de nosso método.Talvez, daqui a 10 anos, haja impressores de órgãos nos melhores hospitais do mundo, e esses procedimentos serão conduzidos rotineiramente”, frisou o líder do estudo.