Bioimpressão 3D: a produção artificial de órgãos

Benefícios à prática médica e à vida que podem ser proporcionados pela impressão 3D de órgãos e de tecidos.

Desde as últimas décadas, estamos presenciando o aumento da quantidade de doenças crônicas não transmissíveis, como câncer, diabetes mellitus tipo 2 e hipertensão arterial. Dessa maneira, pode-se constatar, consequentemente, o crescente número de indivíduos que apresentam a falência de determinado órgão e que dependem de uma doação para a manutenção da vida. Contudo, o número de doadores é insuficiente e existem impedimentos, como incompatibilidade estrutural e sanguínea. Então, a lista de espera para um transplante é muito grande, de modo que o tempo de aguardo é muito demorado e o indivíduo pode falecer antes da cirurgia. O tempo de espera para um coração é de 4 meses; para um fígado, 11 meses; para um rim, até 5 anos. Foi nesse contexto que surgiu a bioimpressão 3D, a fim de suprir tais demandas por meio da produção artificial dos órgãos.

A impressão 3D de órgãos e de tecidos é um processo complexo que deve ser intrínseco a um grande aparato tecnológico e aos conhecimentos anatômicos. Contudo, ela pode ser simplificada em alguns pilares. No século XV, houve a criação da prensa do tipo móvel por Johannes Gutenberg, que continha 5 componentes principais: o texto a ser impresso, uma placa matriz, um tipo móvel, o papel e a tinta. De forma análoga, a bioimpressão também apresenta, respectivamente, tais fatores: um design do órgão a ser impresso, uma máquina que é programada para realizar o trabalho de impressão, uma espécie de “cartucho” que contém a tinta, um hidrogel biomimético que serve de suporte para as células e, por fim, os próprios agregados de células do hidrogel.

Resumidamente, ocorre um processo de impressão “camada-por-camada”, na qual agregados celulares são depositados de maneira sucessiva em um hidrogel, de modo que a sobreposição de camadas conforme o molde adotado construa uma figura tridimensional. Após a formação do órgão, é necessário um processo de maturação para que ele se adeque fisiologicamente ao organismo humano. Portanto, o hidrogel deve ser um composto capaz de fornecer nutrição (diversos peptídeos) e ambiente estável para o desenvolvimento do órgão, por meio da disponibilidade de colágeno e de ácido hialurônico. Desse modo, seu objetivo é mimetizar um ambiente natural do corpo que permita o crescimento e o desenvolvimento celular adequados.

Todavia, existem diversas limitações acerca do processo. A principal barreira a ser superada é a vascularização do órgão artificial, pois ainda não é possível imprimir um órgão complexo com sua rede vascular completa e contínua com o restante do sistema circulatório do indivíduo. Há uma tentativa de corrigir esse aspecto por meio da inserção de fatores angiogênicos, que estimulam a formação de vasos sanguíneos, no hidrogel. Além disso, as possíveis rejeições do organismo ao novo órgão, o longo tempo de maturação após a impressão e o alto custo da produção em larga escala são outros obstáculos que devem ser superados para que a bioimpressão 3D seja um procedimento comum e de alta eficácia.

Ademais, os conflitos bioéticos também são inerentes ao tema. Caso haja um aprimoramento das técnicas do processo, de modo que os transplantes possam ser realizados com segurança, isso seria uma forma dos seres humanos controlarem o tempo de vida? Um constante rejuvenescimento orgânico e tecidual não transcenderia um objetivo simplesmente terapêutico e se estenderia a um domínio perante o envelhecimento e a morte? Outrossim, o que acontecerá caso os pioneiros na bioimpressão 3D consigam o direito de patente e estabeleçam preços exorbitantes pelos órgãos? Essas perguntas devem ser tratadas com muito cuidado para que a produção, a venda e o transplante de órgãos artificiais ocorram de maneira segura e respeitosa aos limites humanos.

Todavia, apesar dessas objeções, existem muitos aspectos positivos sobre o assunto. Órgãos mais simples, como a bexiga, e tecidos avasculares, como o cartilaginoso, já podem ser impressos e utilizados com boa probabilidade de eficácia. Além disso, apesar dos órgãos e dos tecidos complexos impressos não possuírem continuidade fisiológica com o organismo humano, eles podem ser utilizados em testes de medicamentos, drogas e venenos a fim de se analisar os efeitos deles em cada parte do corpo. Então, caso isso seja aprimorado, esses testes podem deixar de ser realizados em animais para serem totalmente aplicados em órgãos e tecidos artificiais.

Também podemos analisar o possível impacto positivo nas práticas cirúrgicas do futuro. Quando a tecnologia estiver mais desenvolvida, os cirurgiões poderão imprimir órgãos que simulam tumores, fraturas e outros problemas apresentados pelo paciente. Desse modo, a cirurgia poderá ser previamente praticada no sistema impresso artificialmente, o que tornará o profissional mais apto a realizar o procedimento no ser humano e aumentará a taxa de sucesso cirúrgico.

Portanto, caso sejam resolvidos os problemas do âmbito científico e as objeções bioéticas acerca do tema, a bioimpressão 3D revolucionará a prática médica e resolverá o problema da longa espera por órgãos que podem salvar vidas. Segundo o jornal “Trends in Biotechnology”, grande referência no assunto, “é seguro prever que, no século XXI, impressoras de células e de órgãos serão tão amplamente usadas na pesquisa biomédica quanto o microscópio eletrônico no século XX”.

Texto por João Paulo Moreira Fernandes

Revisão por Ádria Silva Guimarães

Imagem por blogA

>> Este texto reflete exclusivamente a opinião do autor, e não a da Equipe MT!

O aluno no centro do palco. instagram.com/medtalksufu/

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