Por que o teste de medicamentos pode ser a aplicação mais importante da bioimpressão?

A bioimpressão é, desnecessário dizer, ótima causa de excitação. Normalmente, a mente da maioria das pessoas vai imediatamente a uma idéia: a idéia de que, no futuro, possamos imprimir em 3D órgãos humanos que podem realmente ser transplantados para pacientes, salvando suas vidas sem exigir um órgão doado de outra pessoa. É compreensível que as pessoas estejam entusiasmadas com essa perspectiva; Órgãos impressos em 3D potencialmente trazem enormes vantagens. As pessoas poderiam receber transplantes de órgãos de imediato, sem ter que esperar por uma compatibilidade de doadores, eliminando as longas listas de espera, bem como a culpa que vem de se beneficiar da morte de outra pessoa. Além disso, a idéia é que os órgãos impressos em 3D são formados a partir das células-tronco do paciente, eliminando o risco de rejeição e a necessidade de drogas imunossupressoras.

Na realidade, provavelmente ainda não veremos os órgãos humanos 3D transplantados em vários anos ainda. A impressão 3D de um órgão é mais do que apenas as camadas de impressão 3D de células na forma de um rim ou fígado. Esses órgãos devem poder desempenhar todas as funções distintas de suas contrapartes naturais e devem ser capazes de se integrar aos sistemas existentes do corpo, que envolve o desenvolvimento de nervos e vasos sanguíneos.  Progresso está sendo feito no desenvolvimento de redes de vasos sanguíneos impressos em 3D, e o avanço que os cientistas fizeram nos últimos anos em relação aos órgãos impressos em 3D é realmente notável, como o trabalho de glândulas tireoidianas e ovários sendo transplantados para ratos, por exemplo.

É fácil ver o progresso desse tipo e pensar: “Uau, podemos estar transplantando órgãos impressos em 3D para as pessoas até o ano que vem!” Novamente, não é tão simples, mas o fato de que os cientistas puderam gravar em 3D o tecido vivo é incrível, e a tecnologia já está salvando vidas sob a forma de manchas cardíacas, por exemplo. Mas, vidas também estão sendo salvas através de uma aplicação de bioimpressão que recebe menos atenção. O tecido impresso está provando ser um meio eficaz de testar novos produtos farmacêuticos, o que significa que os medicamentos podem ser avaliados e trazidos ao mercado com mais rapidez, tudo sem prejudicar os animais em testes.

Um grupo de pesquisadores da Queensland University of Technology (QUT) publicou recentemente um artigo sobre o desenvolvimento de um novo tipo de biotinta que permite a impressão 3D de células e outros materiais biológicos como parte de um único processo de produção. Você pode acessar o documento, intitulado “Mechanically Tunable Bioink for 3D Printing of Human Cells”, aqui. Na opinião desses pesquisadores, as possibilidades que a bioimpressão oferece para o desenvolvimento de medicamentos podem ser o uso mais importante da tecnologia.

“Usando os métodos atuais, trazer um novo medicamento para o mercado custa US$ 2,5 bilhões, e pode levar mais de dez anos do início ao fim”, afirmam os pesquisadores. “Mesmo que você consiga identificar um novo candidato, a probabilidade de aprovação regulamentar é baixa: em 2016, menos de 10% foram aprovados”.

A razão por trás do fracasso de tantos medicamentos é que, mesmo quando um novo medicamento funciona bem em animais, seus efeitos não se traduzem necessariamente nos seres humanos. A fisiologia humana é muito diferente da dos sujeitos de teste, como ratos, então o que funciona para um rato nem sempre funciona para uma pessoa. Com o tecido bioimpresso, os cientistas podem realmente criar o tipo de tecido humano complexo encontrado em órgãos como o coração, fígado, rins, etc. e ver imediatamente os efeitos que um determinado medicamento terá nos tecidos dentro do corpo humano.

Embora o uso de animais para a pesquisa não seja susceptível de ser totalmente eliminado, continuam os pesquisadores, o tecido de pele bioimpresso pode eliminar o uso de animais no laboratório. O teste de cosméticos em animais sempre foi mais controverso do que o teste para fins médicos, e agora que temos a capacidade de imprimir a pele humana em 3D, realmente não há necessidade de testar cosméticos em animais. Em 2013, a União Européia aprovou uma lei contra o teste de cosméticos em animais, e nós podemos esperar que a alternativa mais nova e melhor da pele impressa em 3D seja motivo suficiente para que leis similares sejam aprovadas em nível mundial.

Quanto mais distintos os tipos de tecidos que os cientistas conseguirem imprimir em 3D, melhor se tornam as possibilidades para testes farmacêuticos mais efetivos – e órgãos potencialmente transplantáveis no futuro. Bioimpressão não é uma solução de tamanho único para todos; diferentes tipos de células requerem diferentes tipos de ambientes para funcionar corretamente. No artigo mencionado acima, os pesquisadores discutem como a sua nova biotinta, extraído de algas marinhas, pode ser usado para imprimir em células tridimensionais em diferentes ambientes distintos, sem prejuízo nas células.

“Este trabalho prepara o caminho para a impressão de complexas estruturas semelhantes a tecidos, compostas por uma gama de microdomínios mecanicamente discretos que poderiam potencialmente reproduzir aspectos mecânicos naturais dos tecidos funcionais”, explicam os pesquisadores.

(3DPRINT.COM, com tradução de Harrson S. Santana)


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Sobre Harrson S. Santana

Harrson S. Santana obteve seu doutorado em Engenharia Química pela Universidade de Campinas em 2016. Sua tese de doutorado foi a investigação da síntese de biodiesel em microcanais, utilizando simulações numéricas e ensaios experimentais. Em 2015, ele passou vários meses na Universidade de Glasgow (Reino Unido) desenvolvendo pesquisas na área de impressão 3D. Atualmente, ele é pesquisador associado e professor colaborador da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp, trabalhando no desenvolvimento de microplantas químicas e uso de impressoras 3D em processos químicos. Ele publicou vários artigos explorando desde simulações numéricas no desenvolvimento de microdispositivos até o uso de microfluídica em reações químicas e operações unitárias. Seu interesse científico se concentra em fenômenos de transporte em sistemas microfluídicos, impressoras 3D e sistemas robóticos aplicados a processos químicos em microescala.

3 respostas para Por que o teste de medicamentos pode ser a aplicação mais importante da bioimpressão?

  1. Giovanni diz:

    Excelente publicação sobre bioimpressão!

    • Harrson S. Santana diz:

      Obrigado Giovanni pelo apoio.
      Eu fiquei muito feliz com o seu retorno.

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  2. Pingback:Pesquisadores criam a "placenta em um chip". - Microfluídica & Engenharia Química

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