O transplante de órgãos pode salvar vidas, mas apresenta problemas como longos tempos de espera e grandes chances de rejeição. Cientistas da Universidade de Stanford deram um grande passo na criação de novos órgãos sob demanda, tendo garantido um contrato e financiamento experimental para imprimir em 3D um coração humano e implantá-lo em um porco vivo.
Quando os órgãos de um paciente começam a falhar, muitas vezes a única opção é um transplante. Embora os transplantes possam salvar vidas, não é uma resposta simples – os órgãos doados são escassos, o que significa que muitos pacientes morrem nas listas de espera. Mesmo que seja encontrado um órgão compatível, o sistema imunológico do receptor vê as células do órgão como estranhas e as ataca, levando à rejeição. Os medicamentos imunossupressores podem impedir que isso aconteça, mas podem tornar o paciente suscetível a outras doenças.
A solução ideal seria extrair células-tronco do paciente e usá-las para imprimir em 3D um órgão totalmente novo. Isto não só pode ser feito sempre que necessário, mas como são feitos a partir das próprias células do receptor, a rejeição de órgãos será coisa do passado. A tecnologia necessária para concretizar esta visão tem vindo a desenvolver-se constantemente nos últimos anos, incluindo a capacidade de imprimir vasos sanguíneos nestes tecidos.
Agora, demos um grande passo em direção a esse futuro possível. Uma equipe de cientistas da Universidade de Stanford recebeu um contrato federal de US$ 26,3 milhões da Advanced Research Projects Agency-H (ARPA-H) para bioimprimir um coração humano funcional e implantá-lo em porcos vivos para testar a viabilidade de tal procedimento.
Mark Skylar-Scott, o investigador principal do projeto, disse: "Este é realmente um esforço de nível lunar, mas as matérias-primas para a bioimpressão de um órgão humano completo e complexo estão agora prontas. Com a vasculatura, existe a capacidade de criar grandes pedaços de tecido espesso que podem ser implantados e sobreviver. Isto dá início à era da biofabricação de órgãos."
Usando um banco de biorreatores automatizados, a equipe planeja cultivar todos os tipos de células necessários para formar um coração humano, incluindo cardiomiócitos ventriculares e atriais (responsáveis pela contração quando o coração bate), células nodulares que geram sinais elétricos e atuam como marca-passos naturais, células que formam fibras de Purkinje (que conduzem esses sinais elétricos), células musculares lisas, células imunológicas chamadas macrófagos e células endoteliais dos vasos sanguíneos. Essas misturas de células podem então ser alimentadas em uma bioimpressora e usadas como “tinta” para imprimir em 3D um coração humano totalmente funcional.
A equipe afirma que os biorreatores serão capazes de produzir bilhões de células diferentes, o suficiente para imprimir um coração a cada duas semanas. Os corações serão testados em laboratório, melhorando-os em preparação para eventuais testes em porcos vivos, na esperança de que mantenham os animais vivos.
"Praticaremos, praticaremos, praticaremos com esse grande número de células, aprendendo todas as regras de design do coração e otimizando a sobrevivência e a função de todo o coração para eventual implantação em porcos", disse Schuyler-Scott.
Embora a equipe espere realizar experimentos com suínos nos próximos cinco anos, os testes finais em humanos podem demorar muitos anos. No entanto, esses testes são pesquisas de prova de conceito necessárias no caminho para a bioimpressão de novos órgãos usando suas próprias células.