Cientistas desenvolvem impressão 3D com células-tronco

Cientistas anunciaram ter conseguido imprimir, pela primeira vez, objetos tridimensionais usando células-tronco embrionárias.

Uma vez ajustada, a tecnologia pode permitir aos cientistas criar tecidos humanos tridimensionais em laboratório, eliminando a necessidade de doação de órgãos para transplantes ou o uso de animais em testes para medicamentos, afirmaram os pesquisadores.

"Conseguimos imprimir milhões de células em minutos", explicou Will Shu, pesquisador da Universidade Heriot-Watt de Edimburgo, que liderou o estudo. "A impressora tem tamanho similar ao de uma impressora de mesa a laser padrão."

A equipe de cientistas utilizou uma impressora com "método de válvula", que depositou uma biotinta de líquido contendo células-tronco embrionárias cultivadas em laboratório. As células foram expelidas com um minúsculo jato de ar e o fluxo foi controlado pela abertura e o fechamento de uma microválvula.

As células vivas foram impressas em uma placa de petri e deixadas para se agregar e formar "o que chamamos de esferoide, que é como uma bola pequena", acrescentou Shu. Cada esferoide media menos que um milímetro. 

As células-tronco embrionárias humanas (hESCs, na sigla em inglês) podem se replicar indefinidamente e dar origem a qualquer tipo de célula do corpo humano. Elas são apontadas como fontes de tecidos substitutos, reparando quase tudo, de corações a pulmões defeituosos a lesões na espinha, mal de Parkinson e até mesmo a calvície.

Os cientistas testaram previamente a impressão tridimensional, que usa tecnologia de jato de tinta, com outros tipos de células, inclusive as células-tronco adultas. Mas, até então, as hESCs, que são mais versáteis do que células maduras, demonstraram ser muito frágeis.

"Este é um desenvolvimento científico que, esperamos e acreditamos, terá implicações de longo prazo imensamente valiosas para a testagem de medicamentos confiável sem animais. E, em um prazo maior ainda, para a produção de órgãos para transplante sob encomenda", afirmou Jason King, da empresa britânica de células-tronco Roslin Cellab, que participou da pesquisa.

O estudo foi publicado no periódico Biofabrication, uma publicação do Instituto de Física da Grã-Bretanha. O experimento não foi concebido para criar nada, mas para demonstrar um método que não causaria danos às delicadas células.

"Mais importante, as células-tronco embrionárias impressas mantiveram sua pluripotência, ou seja, a habilidade de se diferenciar e formar qualquer outro tipo de célula", acrescentou comunicado do Instituto de Física.

Teoricamente, a equipe consegue imprimir qualquer forma, mas ainda não é capaz de recriar um órgão humano, que precisa de um emaranhado de vasos sanguíneos.

"O desafio de imprimir um órgão inteiro é ter esta estrutura vascular ali dentro para alimentar, permitindo aos tecidos sobreviver no longo prazo", explicou Shu. "Nós demos o primeiro passo nessa direção", acrescentou.

Outro grande obstáculo é harmonizar a ciência de instruir as células-tronco embrionárias para se tornar tipos específicos de tecidos. Segundo Shu, a curto prazo, sua equipe visa a imprimir em 3D tecido hepático, que tem uma das estruturas biológicas mais simples.

Ele poderia ser, então, utilizado em testes de medicamentos em laboratório, "o que se espera que elimine o uso de animais", afirmou. "Eu espero que esta tecnologia possa ser executável no prazo de um ano ou dois", emendou.

Uma ideia por trás da busca de órgãos substitutos é desenvolver as células usando o próprio DNA do paciente para evitar a rejeição. Mas esta área tem sido perseguida por críticas sobre o uso de embriões nos primeiros estágios de desenvolvimento, onde as células mais adaptáveis - ou pluripotentes - são encontradas.