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Corpo humano simulado em 3 dimensões

Minúsculos órgãos impressos em 3D com irrigação artificial podem facilitar ensaios clínicos

 

WIFM
Órgãos impressos em 3-D: Hyun-Wook Kang controla a impressora 3-D que será usada para imprimir órgãos em miniatura para o sistem “corpo em um chip”
Por Jeremy Hsu e LiveScience

Órgãos humanos em miniatura produzidos por impressoras 3-D poderiam criar um “corpo em um chip”, permitindo um melhores testes de medicamentos. Essa ideia futurística tornou-se um novo projeto de bioimpressão apoiado por US$ 24 milhões do Departamento de Defesa dos Estados Unidos.

O “corpo em um chip”, de 5,08 centímetros de tamanho, representaria modelo experimental realista para testes e análise de reações do corpo humano a doenças perigosas, agentes de guerra química e novos medicamentos contra ataques biológicos ou químicos.

Essa tecnologia poderia acelerar o desenvolvimento de medicamentos ao substituir os testes mais que inadequados com animais ou até os mais simples realizados com células humanas em placas de Petri. Talvez possa economizar milhões ou até bilhões de dólares desperdiçados em medicamentos que não levam a nada e falham em ensaios clínicos humanos.

“A questão é saber se é possível ter um sistema experimental melhor, capaz de contornar testes em células e animais  indo direto para os órgãos em miniatura”, observa Tony Atala, diretor do Wake Forest Institute para Medicina Regenerativa em Winston-Salem, na Carolina do Norte.

O grupo de Atala foi pioneiro nos métodos de impressão 3-D que visam construir órgãos humanos com camadas e mais camadas de células. Seus métodos de bioimpressão depositam camadas celulares, juntamente com andaimes artificiais para manter a estrutura de um órgão intacto enquanto ele toma forma; uma técnica que permitiu ao grupo fazer minúsculas versões menos complexas de órgãos humanos de tamanho normal. [Veja fotos do sistema de impressão 3-D “Body on a Chip” em http://goo.gl/VlNBfI).

“Estamos imprimindo órgãos sólidos em miniatura: fígados, corações, pulmões e estruturas vasculares (vasos sanguíneos) em miniatura”, Atala declarou à LiveScience.

Os minúsculos órgãos destinados ao projeto “corpo em um chip” não representam corações, fígados e rins totalmente funcionais. Em vez disso, eles são pequenos pedaços de tecidos humanos desses órgãos conectados por um sistema de canais que circulam uma substância substituta do sangue para manter as células vivas em um conjunto de 5 centímetros com sensores para monitorar tudo.

Ter um sistema circulatório artificial significa que os pesquisadores podem introduzir agentes biológicos ou químicos no “sangue” para ver como eles afetam os diferentes órgãos. Os sensores do sistema mediriam a temperatura, os níveis de oxigênio, o pH (o quanto um fluido é ácido ou básico) e outros fatores que afetam o “corpo em um chip”.

 O Instituto Wake Forest para Medicina Regenerativa lidera a iniciativa de US$ 24 milhões financiada pelo Comando de Sistemas de Guerra Espacial e Naval do Pacífico (SSC Pacific, na sigla em inglês) em nome da Agência de Redução de Ameaça à Defesa (DTRA na sigla em inglês).

O grupo que está construindo o “corpo em um chip”, mas ele também reúne especialistas do Brigham and Women’s Hospital, em Boston; da University of Michigan; do Centro Químico-Biológico Edgewood do Exército dos Estados Unidos; da Morgan State University, em Baltimore; e da Faculdade de Saúde Pública Bloomberg da Johns Hopkins. Juntos, eles esperam criar uma ferramenta para desenvolver medicamentos para o século 21 que ajudem a medicina moderna a responder rapidamente a pandemias que se alastram velozmente ou a combater ataques de bioterrorismo.

“Não saberemos apenas como um dado medicamento age sobre um órgão, mas como ele afeta os principais sistemas de órigãos juntos em um chip”, afirmou Atala.

Você pode acompanhar Jeremy Hsu no Twitter @jeremyhsu. Siga-nos no @livescience, Facebook & Google+. Artigo original em LiveScience.

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sciambr18set2013