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Correio Braziliense

Impressora-pistola imprime pele artificial em dois minutos

Em formato de pistola, impressora 3D deposita o tecido artificial sobre o corpo do paciente em tempo recorde. A solução criada por cientistas canadenses poderá ser usada no tratamento de vítimas de queimaduras graves de grande extensão


postado em 28/05/2018 06:00

Fique tempo demais no Sol e você pode ter uma queimadura de primeiro grau, que deixa a pele vermelha, inchada e dolorida. Encoste por distração em uma panela quente, e a complicação deve se agravar: vira de segundo grau, mais profunda, com bolhas. O tipo crítico, de terceiro grau, destrói todas as camadas do órgão. Não se recupera sozinho, como os outros, e os médicos precisam cobrir a ferida com pele saudável retirada de outro local do corpo do paciente. O procedimento, porém, é complicado e nem sempre cobre por completo queimaduras grandes.

Na tentativa de resolver o problema, cientistas do Canadá propõem que o tratamento saia de uma impressora 3D. Do tamanho de uma pistola de cola quente, o aparelho consegue imprimir pele artificial feita com células do próprio paciente. A ideia não é nova, mas, até hoje, as impressoras não chegaram ao uso clínico, por serem lentas e caras. A nova solução, detalhada na edição deste mês da revista científica Lab on a Chip, é a primeira a produzir o tecido dentro da sala de cirurgia e depositá-lo no corpo do paciente em apenas dois minutos.

Segundo especialistas, ainda existem muitas limitações para a bioimpressão — como a técnica é chamada —, mas o trabalho canadense mostra potencial para melhorar o tratamento de queimaduras e dar uma chance maior de recuperação às vítimas com danos em grandes áreas. Alex Günther, um dos criadores, resume como a impressora de pele funciona. “Uma solução contendo células humanas, uma biotinta, é guiada até a cabeça de impressão do instrumento, que pode ser segurado com apenas uma mão. Na ponta dele, uma camada de tecido é rapidamente formada diretamente sobre o ferimento.”

A impressora pesa apenas 800 gramas. Cada cartucho tem células da pele cultivadas a partir de material retirado do próprio paciente e um hidrogel contendo proteínas encontradas no órgão, como colágeno e fibrina. Separados em dois compartimentos, os líquidos são levados até a ponta do dispositivo, onde está uma das suas grandes inovações: um conjunto de microtubos deposita os líquidos em um padrão entrelaçado para formar a pele artificial em tiras sobre o ferimento.

A técnica é chamada de microfluídica. Devido ao pequeno diâmetro desses canais, os líquidos se comportam de forma diferente e suas propriedades, como o pH e a concentração, podem ser controladas com precisão maior. Saeid Amini-Nik, um dos pesquisadores participantes do projeto, conta que um dos maiores desafios foi imitar com precisão a pele humana. “Tivemos que usar as células corretas, de preferência células-tronco, com uma distribuição ideal para chegar perto do órgão natural.”


Teste em animais

A impressora foi testada em ratos e porcos, monitorados durante 20 dias. No grupo de controle, que não recebeu qualquer tratamento, apenas um em cada quatro queimados — o equivalente a 25% — se recuperou completamente. No grupo que recebeu a pele artificial, três dos quatro feridos — ou seja, 75% — foram curados.

“Esse trabalho tem um futuro muito promissor. Seria ideal fazer uma pele nova e customizada para cada paciente. Isso pode ser uma grande dádiva na medicina”, avalia Samuel Mandelbaum, professor de dermatologia na Universidade de Taubaté e membro da Sociedade Brasileira de Dermatologia.

O médico lista as dificuldades das abordagens atualmente disponíveis. “O problema não é só a queimadura. Nos casos profundos, de segundo e terceiro graus, a pele não consegue se formar novamente. Nós tentamos preencher o local ou enxertar a pele de outro lugar, mas isso é feito com extrema dificuldade”, diz.


Dificuldades

Janaina de Andrea Dernowsek, pesquisadora e pós-doutoranda no Centro de Tecnologia da Informação (CTI) Renato Archer, em Campinas, explica que, para a abordagem proposta pelos pesquisadores canadenses funcionar, há algumas condições clínicas. “Ela depende de um paciente em repouso, com fisiologia e regeneração ótimas. O processo pode ser um pouco mais acelerado utilizando um biorreator, que faz com que você consiga maturar as células mais rapidamente”, explica.

Há também limitações técnicas para a impressão de pele humana. Por exemplo, grande parte das biotintas usa apenas dois tipos de células em sua composição: queratinócitos, que compõem as principais células da camada mais exterior da pele; e fibroblastos, responsáveis, entre outros fatores, pela regeneração do tecido.  A pele natural, porém, é muito mais complexa. Tem vasos sanguíneos, glândulas de suor e pelos.

“O dispositivo ainda está em fase experimental e funciona em ferimentos muito pequenos”, pondera Mandelbaum. “Mas ele lida com coisas muito complexas. Como produzir células fora do corpo humano? Não se sabe ainda se, após alguns anos, essas células cultivadas não podem ter um crescimento descontrolado, formando um câncer.”

Nas próximas etapas do projeto, os pesquisadores pretendem realizar melhorias na impressora, como criar cartuchos com capacidade maior para a biotinta, o que aumentará a área de ferimento coberta. Além disso, segundo eles, há um longo caminho a se percorrer em relação aos testes com animais e, eventualmente, com humanos.

* Estagiário sob supervisão da subeditora Carmen Souza

Impulso para as células 
São aparelhos que reproduzem as condições ideais para que células se multipliquem. Sem o uso deles, para as células da pele artificial se desenvolverem corretamente, o paciente precisa estar com boa saúde. A condição, porém, nem sempre é possível, principalmente nos casos de queimaduras de grande extensão.

"Esse trabalho tem um futuro muito promissor. Seria ideal fazer uma pele nova e customizada para cada paciente” 
 
Samuel Mandelbaum, professor de dermatologia na Universidade de Taubaté e membro da Sociedade Brasileira de Dermatologia

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