Um instituto americano, apoiado pelo Departamento de Defesa do país, está desenvolvendo órgãos humanos em miniatura com uma impressora 3D. Eles seriam usados para a criação de novas vacinas e métodos de proteção contra o bioterrorismo.
O projeto, que pretende pôr o “corpo em um chip”, replica células humanas para imprimir estruturas que imitam as funções do coração, fígado, pulmão e dos vasos sanguíneos.
Os órgãos, então, são colocados em um microchip, de cerca de 50 centímetros, e conectados com uma substância que substitui o sangue, permitindo aos cientistas monitorar tratamentos específicos de uma forma mais próxima.
A bioimpressão — o uso da impressão em 3D para criar um tecido humano — não é nova. Mas os testes conduzidos pelo Instituto para Medicina Regenerativa de Wake Forest, no estado da Carolina do Norte, são os primeiros a combinarem diversos órgãos em um mesmo dispositivo, que depois fornece o modelo de resposta humana a toxinas químicas e agentes biológicos.
Após serem colocados em um chip, os órgãos construídos em laboratórios são ligados por uma substância que substitui o sangue em circulação, parecida com o tipo usado em cirurgia do trauma. Esta substância mantém as células vivas e podem ser usadas para introduzir no sistema agentes biológicos ou químicos, assim como terapias potenciais.
Sensores que medem a temperatura em tempo real, os níveis de oxigênio, pH e outros fatores dão informações sobre como os órgãos reagem e — especialmente — como interagem entre eles.
Diretor de Wake Forest e líder do projeto, Anthony Atala destacou que a tecnologia poderia ser usada tanto para “prever os efeitos de agentes químicos e biológicos” quanto para “testar a eficácia de potenciais tratamentos”. O novo método funcionaria melhor do que testes com animais.
O Departamento de Defesa dos EUA forneceu US$ 24 milhões para a iniciativa. O investimento veio da Agência de Defesa da Redução de Ameaças (DTRA, na sigla em inglês), uma divisão do governo americano que combate armas nucleares, químicas e biológicas.
Os testes em Wake Forest “poderia diminuir significativamente o tempo e o custo necessários para desenvolver as contramedidas médicas” para ataques de bioterrorismo, explicou Clint Florence, chefe interino do Departamento de Vacinas na Divisão de Medicina Translacional do DTRA.
Segundo os pesquisadores de Wake Forest, é possível testar antídotos para o gás sarin — que teria sido usado pelo governo sírio contra rebeldes na guerra civil do país.
Especialista em medicina regenerativa, Atala lembrou que a tecnologia de bioimpressão foi usada pela primeira vez em Wake Forest para a construção de tecidos e órgãos para reposição em pacientes. Sua equipe já replicou a pele, órgãos tubulares e vasos sanguíneos, além da bexiga e do estômago, que têm estruturas e funções mais complexas.
Mas a construção de órgãos sólidos como o coração e o fígado são os maiores desafios. É preciso meia hora para imprimir um rim ou um coração em miniatura. Eles teriam o tamanho de um pequeno biscoito.
— A concentração de células por centímetro tornam os órgãos grandes muito complexas — afirmou Atala.