Cientistas imprimem o primeiro coração em 3D usando as próprias células do paciente

Coração projetado combina completamente com as propriedades celulares e anatômicas do paciente

Em um grande avanço na área da saúde, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv “imprimiram” o primeiro coração vascularizado 3D do mundo usando células e materiais biológicos de um paciente. Até agora, cientistas da área de medicina regenerativa conseguiram imprimir apenas tecidos simples sem vasos sanguíneos.

“Esta é a primeira vez que alguém conseguiu projetar e imprimir um coração inteiro repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos e câmaras”, diz o professor Dr. Tal Dvir, da Escola de Biologia Molecular e Biotecnologia da Universidade de Tel Aviv, que liderou a pesquisa.

Doenças cardíacas são a principal causa de morte entre homens e mulheres nos Estados Unidos. O transplante cardíaco é atualmente o único tratamento disponível para pacientes com insuficiência cardíaca terminal. Dada a terrível escassez de doadores de coração, a necessidade de desenvolver novas abordagens para regenerar o coração doente é urgente.

“Este coração é feito de células humanas e materiais biológicos específicos do paciente. Em nosso processo, esses materiais servem como bioimpressores, substâncias feitas de açúcares e proteínas que podem ser usadas para impressão 3D de modelos complexos de tecidos”, disse o professor Tal Dvir. “Cientistas já conseguiram imprimir em 3D a estrutura de um coração, mas não com células ou vasos sanguíneos. Nossos resultados demonstram o potencial de nossa abordagem para a engenharia de reposição de tecidos e órgãos personalizada no futuro”. “Neste estágio, nosso coração 3D é pequeno, do tamanho do coração de um coelho”, explica o professor Dvir. “Mas corações humanos maiores requerem a mesma tecnologia.”

O segredo para um novo coração

Para a pesquisa, uma biópsia de tecido adiposo foi retirada dos pacientes. Os materiais celulares foram então separados. Enquanto as células foram reprogramadas para se tornar células-tronco pluripotentes, a matriz extracelular, uma rede tridimensional de macromoléculas extracelulares, como colágeno e glicoproteínas, foi processada em um hidrogel personalizado que serviu como “tinta” de impressão.

Após serem misturadas com o hidrogel, as células foram eficientemente diferenciadas para células cardíacas ou endoteliais para criar emplastros cardíacos imuno-compatíveis específicos do paciente com vasos sanguíneos e, subsequentemente, um coração inteiro. Segundo o Dr. Dvir, o uso de materiais específicos para pacientes “nativos” é crucial para o sucesso da engenharia de tecidos e órgãos.

“A biocompatibilidade dos materiais de engenharia é crucial para eliminar o risco de rejeição do implante, o que compromete o sucesso de tais tratamentos”, disse o especialista. “Idealmente, o biomaterial deve possuir as mesmas propriedades bioquímicas, mecânicas e topográficas dos próprios tecidos do paciente. Aqui, podemos relatar uma abordagem simples para tecidos cardíacos , vascularizados e perfuráveis ​​impressos em 3D que combinam completamente com os tecidos imunológicos, celulares, bioquímicos e propriedades anatômicas do paciente “.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Tel Aviv (em inglês).

Fonte: Tech4Health