É muito triste pensar que as doenças pulmonares são responsáveis por milhões de mortes em todo o mundo todos os anos. Apesar dos incríveis avanços na medicina que temos visto, as opções de tratamento continuam limitadas e os modelos animais para estudar essas doenças e testar medicamentos são muitas vezes inadequados. Mas há uma nova pesquisa realmente empolgante publicada na revista ACS Applied Bio Materials que pode representar um avanço significativo. Os cientistas desenvolveram uma biotinta à base de muco para impressão em 3D de tecido pulmonar, o que é uma inovação incrível que pode transformar o estudo e o tratamento de doenças pulmonares crônicas.
Limitações atuais e a necessidade de novos modelos
Para indivíduos que sofrem de distúrbios pulmonares graves, o transplante de órgãos representa uma possível via de tratamento. No entanto, a escassez de doadores disponíveis limita a viabilidade dessa abordagem. Enquanto isso, as intervenções farmacológicas e outras intervenções terapêuticas são capazes de controlar os sintomas associados a essas condições, mas não constituem uma cura para doenças como a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e a fibrose cística. Os pesquisadores frequentemente utilizam modelos de roedores para desenvolver novos produtos farmacêuticos. No entanto, esses modelos geralmente não capturam totalmente as complexidades das doenças pulmonares humanas, impedindo assim a previsão precisa da segurança e da eficácia de novos tratamentos.
Bioimpressão 3D: Uma nova fronteira
O campo da bioengenharia tem se empenhado na busca de uma alternativa mais precisa aos modelos animais por meio da criação de tecido pulmonar em ambientes laboratoriais. A impressão tridimensional de estruturas que imitam o tecido humano representa uma técnica promissora; no entanto, o desenvolvimento de uma biotinta adequada que suporte o crescimento celular representa um desafio significativo. Ashok Raichur e sua equipe abordaram esse desafio de forma inovadora.
A biotinta à base de muco
A equipe de Raichur fez uma descoberta empolgante ao usar mucina, um componente do muco, para bioimpressão. Esse foi um caminho novo e promissor que não havia sido amplamente explorado antes. A mucina tem segmentos de estrutura molecular que se assemelham ao fator de crescimento epidérmico, uma proteína que ajuda as células a se unirem e crescerem. Para criar a biotina, os pesquisadores tiveram uma ideia brilhante! Eles reagiram a mucina com anidrido metacrílico para formar a mucina metacrilada (MuMA), que depois misturaram com células pulmonares.
Para tornar a biotinta agradável e espessa e ajudar as células a se fixarem e crescerem, os pesquisadores adicionaram ácido hialurônico, que é encontrado em nossos corpos. Depois de imprimir a tinta em padrões de teste, como grades redondas e quadradas, a estrutura foi exposta à luz azul para fazer a ligação cruzada das moléculas de MuMA, o que a transformou em um gel poroso capaz de absorver água e apoiar a sobrevivência das células.
Resultados promissores
Os testes produziram resultados surpreendentes! Descobriu-se que os poros interconectados no gel desempenhavam um papel crucial na facilitação da difusão de nutrientes e oxigênio, que são essenciais para o crescimento celular e a formação do tecido pulmonar. As estruturas impressas não eram tóxicas e se biodegradavam lentamente em condições fisiológicas, o que as tornava perfeitas para implantes nos quais o suporte impresso seria gradualmente substituído por tecido pulmonar recém-crescido.
Essa incrível biotinta também poderia ser usada para criar modelos 3D de pulmões, o que seria inestimável para estudar doenças pulmonares e avaliar novos tratamentos.
Este é um momento realmente inovador no campo da bioengenharia! A criação de uma tinta biológica à base de muco para impressão 3D de tecido pulmonar é um divisor de águas. Ela oferece uma maneira nova e precisa de estudar doenças pulmonares e abre as portas para futuros tratamentos que podem melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas afetadas por essas condições debilitantes. Com mais pesquisa e desenvolvimento, a impressão 3D de tecido humano pode se tornar uma ferramenta crucial na medicina regenerativa e no tratamento de doenças crônicas.
A pesquisa foi publicada na ACS Applied Bio Materials.
