A biofabricação como área interdisciplinar está promovendo novos conhecimentos e integração de áreas como nanotecnologia, química, biologia, física, ciência dos materiais, sistemas de controle, bioinformática, engenharias, as quais são fundamentais para realizar o desafio da bioengenharia de tecidos complexos Funcionais.
O surgimento de plataformas integradas e biologia de sistemas para compreender sistemas biológicos complexos em níveis multiescala permitirão a previsão e a criação de estruturas biológicas biofabricadas mais confiáveis.
A análise sistemática (meta-análise) ou plataformas integradas para estimar processos biológicos podem ser chamadas de BioCAE, e poderá se tornar a chave para etapas importantes dos processos de Biofabricação e Bioimpressão de tecidos.
O BioCAE é uma nova abordagem computacional para compreender sistemas biológicos complexos de tecidos usando uma combinação de métodos, como a modelagem matemática multiescalar, simulações computacionais, mineração de dados biológicos funcionais, simulação de comportamento de estrutura, material e célula, machine learning de redes regulatórias, integrados com a biologia de sistemas.
O fenótipo celular e tecidual é imprescindível para o entendimento da regeneração tecidual.
Compreender as redes de interação de linhagens celulares, células induzidas/editadas e de tecidos é crucial para o desenvolvimento de novos Bioprocessos e Bioprodutos, como a biofabricação de tecidos e futuramente órgãos.
Redes moleculares específicas podem prever respostas específicas de células, frente a estímulos físicos, químicos, biológicos e de topologia estrutural, e revelam as características de biomóleculas - genes, RNAs, proteínas - e suas interações. Assim sendo, abordagens integradas - modelagem e simulação - com métodos de inteligência artificial podem fornecer novos insights e informações importantes sobre as redes regulatórias de diferentes comportamentos celulares durante o desenvolvimento ou regeneração de um tecido, na presença de estímulos variados.
Com certeza, o uso de métodos computacionais como o BioCAE auxiliará de forma significativa o desenvolvimento de Bioprocessos e Bioprodutos, minimizando os custos, o tempo e o uso de animais.
Janaina Dernowsek, PhD.
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.
