Bioimpressão de Estroma Corneano humano já é realidade, mas só veremos os benefícios desse estudo em um futuro "próspero".
Um grupo de cientistas da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, "Bioimprimiram" as primeiras estruturas de células da córnea. A equipe já desenvolve pesquisas nessa área a muito tempo, como podem visualizar seus achados na referência abaixo. Porém, utilizando a tecnologia de impressão 3D, que é a base tecnológica da bioimpressão, foi um dos primeiros estudos do grupo de pesquisa.
A imagem abaixo demonstra detalhadamente como foram os passos para a Bioimpressão 3D.
A Bioimpressão 3D é uma tecnologia emergente que pode ser utilizada na fabricação de tecidos biológicos para aplicações clínicas. Os pesquisadores aplicaram essa inovadora tecnologia na área de engenharia de tecidos da córnea para produzir estruturas corneanas que se assemelham à estrutura do estroma corneano humano nativo, usando um modelo virtual 3D humano e uma estrutura de suporte adequada para a bioimpressão.
A córnea é avascular, sendo nutrida pelo humor aquoso, pelo filme lacrimal, e difusão de moléculas por vasos próximos. Essa estrutura biológica menos complexa levou os pesquisadores a uma excelente estratégia, utilizando a bioimpressão 3D.
Na etapa de bioimpressão, o grupo preparou uma "biotinta", que era composta por colágeno e alginato (hidrogel) contendo ceratócitos. Os ceratócitos são os responsáveis pela síntese de colágeno e desempenham um papel crítico na manutenção e regeneração do estroma corneano. Após a bioimpressão, a células misturadas com o colágeno (biotinta) exibiram alta viabilidade celular, sendo muito positiva a estratégia adotada.
Uma das limitações da bioimpressão de células é a geração de células induzidas por tensão de cisalhamento e deformação, ocasionada na parede da agulha. Porém, essa tensão é amenizada pelo uso de biotintas de baixa viscosidade, às quais podem ser aplicadas baixas tensões de aplicação.
O estudo na Universidade de Newcastle forneceu uma prova de conceito para o uso da Bioimpressão como método rápido e eficaz para a produção de substitutos da córnea humana.
A realização bem sucedida deste método atualmente depende de um esforço contínuo para entenderem a remodelação matricial a longo prazo, a fim de validar a capacidade clinica. Ao todo, esses resultados demonstram uma grande promessa para o aplicação de bioimpressão para aplicações de engenharia de tecidos da córnea, porém ainda levará anos para a tecnologia ser usada em tratamentos clínicos.
O futuro sucesso da bioimpressão do estroma da córnea dependerá da capacidade da células misturadas em hidrogéis mediarem o remodelamento da matriz extracelular, a fim de estabelecerem a funcionalidade correta do tecido biológico.
Referência:
Isaacson A1, Swioklo S1, Connon CJ2. 3D bioprinting of a corneal stroma equivalent. Exp Eye Res. 2018 May 30;173:188-193. doi: 10.1016/j.exer.2018.05.010. [Epub ahead of print]
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29772228
Janaina Dernowsek, Ph.D.
Bióloga Geneticista e Pesquisadora na área de Biofabricação e Bioimpressão de Tecidos.
Pesquisadora associada ao Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, INCT - Regenera e UNIFESP. Idealizadora dos projetos BioEdTech e Bio3Data para a Bioimpressão de tecidos. Desenvolvedora do site e do blog www.biofabricacao.com.
