Combater doenças da pele com bioimpressão 3D
Estruturas feitas à medida para diferentes objectivos
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Alternativas aos ensaios em animais: Na TU Wien, os investigadores estão a desenvolver técnicas de impressão tridimensional (3D) que podem ser utilizadas para criar tecidos biológicos vivos - por exemplo, para estudar doenças de pele.
O tecido biológico pode ser formado utilizando impressoras 3D.
© TU Wien
Cerca de um quarto da população europeia sofre de doenças inflamatórias crónicas da pele, como a psoríase, o eczema ou o acne. O desenvolvimento de novas terapias para estas doenças é muitas vezes difícil. As experiências com animais - para além das suas preocupações éticas - frequentemente não produzem resultados fiáveis, porque a pele dos animais difere muito da pele humana, tanto na sua anatomia como na sua resposta imunitária.
Os chamados modelos in vitro são, por conseguinte, necessários para estudar as doenças da pele em condições laboratoriais. Um desafio substancial no caminho para este objetivo - estes modelos têm de ser imunocompetentes, ou seja, incluir todas as células imunitárias necessárias para imitar a situação na pele real. A recente colaboração entre a TU Wien e a Universidade de Medicina de Viena explorou a forma como a bioimpressão 3D com biomateriais poderia preencher esta lacuna. Este trabalho é apresentado num artigo de revisão recentemente publicado na revista Advanced Healthcare Materials.
Em busca do modelo de pele in vitro correto
"Georg Stary, do Departamento de Dermatologia da Universidade Médica de Viena, afirma: "No passado, foram utilizados diferentes métodos para criar amostras semelhantes à pele humana.
"Uma opção é incorporar células do tecido conjuntivo numa solução de colagénio e cultivá-las. No entanto, isto oferece pouco controlo sobre a estrutura espacial, a camada de células resultante não é muito estável e é difícil integrar células imunitárias ou vasos sanguíneos na construção, que são fundamentais para os processos inflamatórios crónicos".
Outra possibilidade é o chamado método de auto-montagem: as células do tecido conjuntivo são cultivadas na presença de grandes quantidades de vitamina C, o que as estimula a construir a sua própria matriz extracelular que fornece o suporte estrutural. "Mas este processo é muito moroso e trabalhoso", diz Stary. "E carece de reprodutibilidade - cada amostra desenvolve-se de forma diferente e temos pouco controlo sobre a estrutura que se forma."
Pele de uma impressora
"Estes são exatamente os problemas que a bioimpressão 3D pode ajudar a ultrapassar", explica Ovsianikov. "O tecido tridimensional é construído camada a camada a partir de células vivas e materiais cuidadosamente selecionados, de forma automatizada e de acordo com um desenho assistido por computador."
As células e os hidrogéis são combinados numa "bio-tinta" viscosa, que é depois depositada em fios ou gotículas minúsculas - tal como a tinta de uma impressora a jato de tinta convencional.
Na TU Wien foi demonstrado que a escolha do hidrogel e dos tipos de células é crucial para o sucesso do modelo. Dependendo da aplicação pretendida, são necessárias bio-tintas especialmente concebidas.
Estruturas feitas à medida para diferentes objectivos
Utilizando tecnologias de bioimpressão 3D estabelecidas na TU Wien, os modelos de pele podem ser produzidos de forma controlada e altamente reprodutível, permitindo o estudo de diferentes doenças.
"Desenvolvemos modelos psoriáticos que contêm células T, as células imunitárias que desencadeiam a inflamação crónica observada na psoríase", afirma Andrea Gabriela Ulloa-Fernández (TU Wien). "Com estes modelos, podemos investigar a forma como o tecido responde a medicamentos específicos".
Também foram produzidos modelos inflamatórios utilizando o método de impressão 3D para testar substâncias anti-inflamatórias. Até mesmo estruturas com vasos sanguíneos podem ser criadas - por exemplo, para estudar danos vasculares na diabetes.
"Com o nosso método, podemos definir com precisão a arquitetura do modelo 3D e a distribuição da matriz extracelular na qual as células se fixam e proliferam", diz Ulloa-Fernández. "Isto dá-nos um nível de controlo completamente novo sobre o resultado final, em comparação com as técnicas anteriores. Esperamos que os nossos modelos de pele artificial ajudem a dar um passo em frente significativo na investigação de uma vasta gama de doenças da pele."
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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