Impressão 3D de coração humano apresenta ótimas possibilidades para futuros transplantes artificiais

A tecnologia avança e os filmes de ficção científica ficam cada vez mais próximos da realidade. Uma empresa conseguiu imprimir, com sucesso e em 3D, uma versão em miniatura de um coração humano. A empresa de biotecnologia de Chicago, BIOLIFE4D, anunciou que seria capaz de criar um modelo reduzido completo com toda a estrutura celular que estaria presente em um coração funcional de tamanho normal. Esse desenvolvimento pode marcar um avanço significativo na busca por um coração artificial viável que possa ser criado para transplantes.

De acordo com a empresa, ela foi capaz de criar o “mini coração” colhendo os glóbulos brancos de um paciente e convertendo-os em células-tronco induzidas por pluripotentes (iPS), habilidade que certas substância tem de produzir diversas respostas biológicas distintas, que os devolvem a um estado embrionário que permite que sejam transformados em qualquer coisa.

Em seguida, os pesquisadores transformam essas células maleáveis ​​em diferentes tipos de células cardíacas. Essas células cardíacas foram o que permitiram à empresa realizar o “bioprint” (bioimpressão) dos componentes do coração, incluindo válvulas funcionais, ventrículos e vasos sanguíneos – processo que a empresa realizou pela primeira vez em junho de 2018, quando imprimiu com sucesso o tecido cardíaco humano em 3D.

Isso, combinado com um “bioink”, “tinta” feita de compostos da matriz extracelular – redes tridimensionais de componentes como colágeno, enzimas e glicoproteínas que fornecem suporte ao redor das células – que replicam as propriedades de um coração de mamífero, permitiu que o pequeno coração se juntasse pela primeira vez. Ele contém quatro câmaras internas e produz com precisão algumas funções de um coração de tamanho normal.

“Estamos extremamente orgulhosos do que conseguimos realizar, desde a primeira cópia em 3D de tecido cardíaco humano até este mini coração com estrutura completa. Estes marcos são uma prova do trabalho árduo de nossa equipe e do processo que desenvolvemos, que nos capacita a esse tipo de conquista científica”, afirmou o Dr. Ravi Birla, diretor de ciências da BIOLIFE4D e especialista em engenharia biomédica e cardiovascular.https://player.vimeo.com/video/316848296?title=0&byline=0&portrait=0

Embora o coração modelo ainda não chegue a um corpo humano tão cedo, o objetivo final da BIOLIFE4D – e de várias outras empresas e pesquisadores – é criar artificialmente um coração viável e que possa funcionar como um normal. Os transplantes de coração são operações complicadas que exigem muitos fatores para ser bem-sucedidos.

A Universidade de Columbia informou que cerca de 2.200 transplantes de coração ocorrem nos Estados Unidos a cada ano e cerca de 3.800 em todo o mundo. É um processo que requer uma quantidade considerável de preparação, incluindo exames intensos necessários para determinar os riscos de saúde associados ao paciente em necessidade. De acordo com a Universidade da Califórnia, os tempos de espera para transplantes de coração geralmente são muito longos e podem deixar uma pessoa esperando por um doador compatível por mais de seis meses. Para pessoas que sofrem de doenças cardíacas graves e de outros distúrbios que podem colocá-los em risco, seis meses é tempo demais para se esperar.

A Universidade também observou que geralmente há uma “grande lacuna” entre o número de pacientes que aguardam um novo coração e o número de órgãos reais disponíveis. Essa escassez é frequentemente agravada pelo fato de que corações e outros órgãos são frequentemente descartados pelos hospitais, mesmo que apresentem uma oportunidade para os mais doentes e mais necessitados.

A Universidade de Michigan destacou o fato de que órgãos viáveis ​​pertencentes a pessoas que sucumbiram ao vício em opioides não estão sendo usados, apesar de poderem salvar vidas. Da mesma forma, a STAT (publicação voltada para notícias médicas) relatou casos de hospitais simplesmente abrindo mão de órgãos que poderiam beneficiar pacientes doentes devido a padrões rigorosos e potencialmente equivocados, que minimizam o risco de falhas em vez de maximizar a oportunidade de prolongar a vida de uma pessoa.

Embora seja extremamente lamentável que corações doados sejam desperdiçados, um coração artificial pode atenuar esse desperdício e os riscos que tornam os médicos hesitantes em realizar transplantes com órgãos menos que perfeitos. O uso de tecidos do próprio paciente para criar o coração também pode limitar a possibilidade de complicações envolvidas no processo, incluindo o corpo que rejeita o órgão como um objeto estranho.

Felizmente, BIOLIFE4D não é a única empresa que trabalha para esse objetivo. No início deste ano, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv anunciaram que imprimiram em 3D um minúsculo coração – com células, vasos sanguíneos, ventrículos e câmaras – usando células e materiais biológicos de um paciente. Pesquisadores da Universidade Rice e da Universidade de Washington também trabalharam juntos para imprimir redes vasculares complexas em 3D no início deste ano, sugerindo que é possível criar artificialmente as passagens incrivelmente detalhadas necessárias para o funcionamento do coração.

Essas soluções em potencial não poderiam chegar num momento melhor. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, os problemas cardíacos são a principal causa de morte entre homens e mulheres adultos nos EUA.

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