Pesquisadores criam uma válvula cardíaca com impressora 3D

Cientistas americanos anunciaram ter construído, com sucesso, partes funcionais do coração a partir de colágeno com uma bioimpressora 3D, usando uma técnica inovadora que, segundo eles, poderá um dia criar órgãos inteiros. 

O método inovador, que foi descrito na revista “Science”, reproduz as complexas estruturas biológicas do corpo usando sua proteína mais abundante no mais alto nível de precisão já alcançado. As estruturas são, então, integradas com células vivas e capilares a uma resolução de 20 micrômetros, muito maior do que a da maioria das impressoras 3D usadas para criar estruturas de plástico. 

“O que pudemos mostrar foi que você pode imprimir em 3D uma válvula cardíaca de colágeno”, disse à AFP Adam Feinberg, coautor do artigo e professor de engenharia biomédica na Universidade Carnegie Mellon. “Ainda não as colocamos em um animal, mas construímos um sistema (...) que pode simular a pressão e a taxa de fluxo do corpo humano e mostramos que o colocamos lá e ele funciona”, comemora. 

A equipe usou exames de ressonância magnética de corações humanos para reproduzir partes específicas do paciente que alcançaram resultados como batimento sincronizado e abertura e fechamento de válvulas. 

Superação. As tentativas anteriores de criar essas estruturas, conhecidas como matrizes extracelulares, foram prejudicadas por limitações que resultaram em baixa fidelidade do tecido e baixas resoluções. O colágeno é um biomaterial ideal para esses projetos, pois é encontrado em todos os tecidos do corpo humano e é fluido – razão pela qual, inicialmente, ao se tentar imprimi-lo se tornava um material gelatinoso.

Mas os cientistas da Universidade Carnegie Mellon foram capazes de lidar com o problema usando mudanças rápidas do pH para que o colágeno solidificasse de forma controlada e rápida. “Essa é a primeira versão de uma válvula. Qualquer coisa que projetemos como produto ficará cada vez melhor”, prevê Feinberg.

Ajuda para quem espera transplante

Em um comentário publicado na revista “Science”, os engenheiros biomédicos Queeny Dasgupta e Lauren Black, da Universidade de Tufts e que não estiveram envolvidos com a pesquisa, escreveram: “Outros métodos de impressão de vasculatura ou impressão de colágeno foram demonstrados, mas não atingiram a precisão ou resolução do novo método”. Os dois acrescentaram que a nova técnica cria estruturas “que aumentam substancialmente a viabilidade celular” e a angiogênese, a formação de novos vasos sanguíneos. 

A técnica pode ajudar algum dia pacientes que esperam por um transplante cardíaco, mas primeiro terá que ser validada com testes em animais e, eventualmente, em humanos. “Acho que, no curto prazo, servirá para reparar um órgão já existente, como um coração com perda de funcionamento por um infarto ou um fígado degradado”, explicou Feinberg.