Impressoras 3D produzem tecido humano em esforço para fígado

São Francisco - A impressão 3D utilizada para construir qualquer coisa — como arte, brinquedos e até peças de reposição para estações espaciais — pode um dia produzir órgãos humanos em um hospital perto de você.

A tecnologia, que existe há 20 anos, utiliza materiais líquidos que endurecem à medida que imprime objetos tridimensionais em camadas, de acordo com um modelo digital. Os usos atuais na área de saúde se concentram na odontologia, para coroas de materiais duros, capas e pontes, assim como próteses. No ano passado, uma impressora 3D foi utilizada para criar uma estrutura a partir de um polímero maleável que substituiu mais de 75 por cento do crânio de um paciente.

Agora, a Organovo Holdings está usando impressoras 3D para criar tecidos vivos que podem um dia ter a aparência e o comportamento de um fígado humano, com habilidade para limpar o corpo de toxinas. Empresas farmacêuticas e de cosméticos já estão planejando usar os tecidos humanos impressos em 3D para testar novos produtos. Por fim, essa tecnologia pode ajudar a reduzir a escassez de órgãos e eliminar as rejeições a transplantes, pois os pacientes receberiam novos órgãos construídos a partir de suas próprias células.

“A impressão 3D é como um novo conjunto de ferramentas”, disse Keith Murphy, CEO da Organovo. “É possível produzir um tecido vivo que pode ser cultivado fora do corpo. Esta é a essência da nossa tecnologia. Como você pode fazer isso com inteligência?”

A Organovo já está se preparando para vender este ano tiras de tecido de fígado à indústria farmacêutica, que serão usadas para testar a toxidade de possíveis tratamentos, disse Murphy em uma entrevista telefônica.

Os objetivos para os próximos 5 e 10 anos da empresa, que tem sede em San Diego, são: primeiro, usar as próprias células de um paciente para criar tiras de tecido impressas que podem ser usadas para emendar órgãos com deficiências e, depois, poder criar órgãos completamente novos.

Impressoras de US$ 300

A primeira impressora 3D foi produzida em 1992. Desde então, diversos materiais foram utilizados à medida que a tecnologia foi aperfeiçoada. A única limitação é que o material de impressão deve poder passar de um estado líquido a um estado sólido. As impressoras disponíveis comercialmente agora são vendidas a apenas US$ 300.

As empresas podem economizar tempo e dinheiro usando as impressoras para criar produtos personalizados e amostras únicas em suas próprias instalações, ao invés de solicitá-las a outros fabricantes. Para levar isso a um extremo, os astronautas da Estação Espacial Internacional planejam levar uma impressora 3D na nave neste ano, para fabricar peças de reposição.

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Em 2012, o mercado para produtos 3D atingiu US$ 777 milhões e pode crescer para US$ 8,4 bilhões em 2025, pois usos medicinais estão sendo desenvolvidos para as impressoras, de acordo com Anthony Vicari, analista da Lux Research Inc, em Boston.

O uso de células humanas funciona porque as células têm uma tendência natural a se unir durante o desenvolvimento embrionário e a se mover em grupos com propriedades semelhantes às dos líquidos. A primeira tentativa de impressão usando células ocorreu em 2003, com uma impressora modificada de jato de tinta.

Teste de medicamentos

A Organovo apresentará dados de testes de tecidos para câncer de mama e rins saudáveis até março de 2015, disse Murphy. Isso assentaria as bases para os transplantes de tecidos e, depois, para o transplante de órgãos com células impressas em 3D.

As ações da Organovo refletiram seu progresso e mais que duplicaram nos 12 meses até a semana passada. As ações subiram 2,1 por cento para US$ 10,50 na bolsa de Nova York no dia 21 de fevereiro.

A Organovo e pesquisadores de centros acadêmicos, como o da Universidade de Toronto, poderiam fazer com que a tecnologia dê um passo além. Em janeiro, a Organovo disse que está colaborando com institutos nacionais de saúde dos EUA para ajudar cientistas a desenvolverem novas ferramentas para acelerar o cronograma de desenvolvimento de medicamentos.

Embora os novos compostos geralmente sejam testados em animais pequenos, esse método tem limitações, disse Murphy. Usar tecidos impressos em 3D possibilitará que um pesquisador teste rapidamente diversas amostras de distintos tipos de células, o que oferece uma visão mais precisa de quaisquer problemas possíveis, disse.

Isso significa que, além de testar os medicamentos menos tóxicos, os fabricantes de fármacos serão capazes de mostrar diferenças genéticas na eficácia dos tratamentos antes de testá-los em humanos, disse. Aproximadamente 1 de cada 10 medicamentos experimentais falha por seu nível de toxicidade, de acordo com a FDA dos EUA.

“Os órgãos estão previstos, mas esse é um objetivo de longo prazo”, disse Vicari. “Isso requer não apenas a melhor tecnologia de impressão, mas uma compreensão muito maior a respeito da engenharia do tecido”.