DB,06/11/2022
Por Thor Benson
A doença cardíaca é o assassino número um nos EUA e estamos mais perto do que nunca de pará-la.
A doença cardíaca é a causa número um de morte nos EUA e em todo o mundo. Na maioria dos casos, um transplante de coração é a melhor maneira de salvar a vida de alguém e dar-lhe a oportunidade de viver uma vida mais longa e saudável. Mas infelizmente não há corações suficientes disponíveis para atender a demanda. Cerca de 20% dos pacientes que precisam de um transplante de coração morrem na lista de espera, e muitos ainda precisam lidar com possíveis complicações, como a rejeição do transplante (pelo organismo), mesmo que recebam um novo coração.
Uma solução potencial para esse problema é contorná-lo completamente (sem trocadilhos) – fabricar corações humanos artificiais por meio de impressão 3D ou outros métodos quando um paciente precisa de um transplante. Com a impressão 3D, os pesquisadores estão desenvolvendo técnicas para imprimir células em andaimes para criar partes do coração na esperança de um dia criar um coração humano completo. Também estão sendo desenvolvidos métodos mais recentes para criar um coração artificial que se assemelha à impressão 3D, mas pode ter vantagens significativas.
Qualquer um desses projetos pode um dia revolucionar a saúde do coração como a conhecemos. Mas primeiro, eles têm que provar que podem funcionar.
O advento da impressão 3D é algo que os pesquisadores de órgãos estão analisando de perto – e por boas razões. Se pudéssemos imprimir corações humanos estruturalmente sadios usando células cardíacas reais, poderíamos criar algo específico para o paciente e que não precisaria de um doador de órgãos. As chances de rejeição do órgão seriam extremamente baixas.
Mas construir um coração humano do zero é uma tarefa tão difícil quanto você poderia imaginar. O coração humano é um dos órgãos mais complexos que evoluíram na Terra – principalmente porque sua mecânica é única.
Em seu núcleo, o coração é uma bomba para passar o sangue pelos pulmões para se tornar oxigenado e depois para o resto do corpo para fornecer esse oxigênio a cada célula. Mas esta bomba não se expande e contrai simplesmente. Na verdade, ele se torce enquanto se contrai para permitir que ejete mais sangue. A torção dá ao coração algum torque – semelhante a torcer um pano molhado. Se os pesquisadores vão fabricar um coração humano funcional, eles precisarão replicar essa função do coração.
Kit Parker, bioengenheiro da Universidade de Harvard, passou grande parte das últimas décadas trabalhando no desenvolvimento dos sistemas necessários para criar corações humanos artificiais. No início deste ano, ele revelou um avanço: um novo método para criar um ventrículo cardíaco (um dos dois tipos de câmaras do órgão) que na verdade diverge da impressão 3D tradicional. Este método, chamado Focused Rotary Jet Spinning (FRJS), pode produzir o ventrículo a uma taxa muito mais rápida.
O FRJS envolve girar um polímero líquido em uma corrente de jato e recolhê-lo em um andaime onde ele se solidifica e se transforma em fibras. Com esta técnica, Parker é capaz de replicar a estrutura helicoidal do coração que permite torcer. O andaime temporário, que eventualmente será dissolvido, pode então receber uma camada de células cardíacas.
As células são chamadas de “células-tronco pluripotentes induzidas”, o que significa que podem ser criadas retirando algumas células da pele de um paciente, revertendo-as ao estado de células-tronco e depois manipulando-as para produzir células cardíacas. Como as células originais da pele que são usadas vêm diretamente do paciente, o transplante não será rejeitado como pode ser quando vem de um doador.
“Você quer que essas células pareçam estar em um coração real. Você precisa criar um microambiente ou um andaime que crie o mesmo tipo de condições de contorno geométricas e o mesmo tipo de condições de contorno químicos”, disse Parker ao The Daily Beast. “É isso que conseguimos fazer com essas fibras.”
De acordo com Parker, levaria semanas para produzir uma válvula cardíaca humana viável através da impressão 3D. FRJS pode produzir um em uma hora. Esse tipo de tempo pode significar a diferença entre a vida e a morte de um paciente em necessidade, onde cada minuto conta. Ele acredita que poderíamos usar o FRJS para produzir partes de corações para pacientes dentro de alguns anos; e corações cheios dentro de uma década ou mais. A modularidade do FRJS também significa que ele pode ser usado para remediar um problema específico – não há necessidade de esperar um coração inteiro do doador se um tecido específico ou parte do órgão puder ser substituído.
“O que estamos tentando entender agora é que você constrói isso de forma modular e monta como Lego ou você constrói tudo de uma vez? Provavelmente será uma versão de um coração modular”, disse Parker.
Ainda assim, há muitos testes e solução de problemas para concluir antes que o FRJS, ou qualquer outro método para construir um coração artificial, possa ser aplicado a pacientes reais.
“Estamos aprendendo como as células se organizam e formam o tecido muscular. Entendemos como um embrião forma o coração, mas não é assim que estamos tentando fazê-lo. Estamos tentando criar um coração em tamanho real. Não podemos passar por um desenvolvimento normal”, disse Adam Feinberg, engenheiro biomédico da Carnegie Mellon University, em Pittsburgh, ao The Daily Beast. “Parte disso está criando vasculatura no coração. Estamos aprendendo a fazer isso.”
Um dos problemas que os pesquisadores enfrentam ao tentar fabricar um coração é o tempo e o dinheiro necessários para simplesmente produzir as células do coração. Um coração humano contém muitos tipos diferentes de células – de células musculares a células marca-passo – e Feinberg disse que produzi-las é um processo oneroso.
“Um coração adulto em tamanho normal terá provavelmente algo entre 10 e 50 bilhões de células”, disse Feinberg. “Usando a tecnologia de hoje, isso provavelmente vai custar algo entre US$ 100.000 e US$ 150.000 apenas para as células, e levará dois ou três meses para cultivá-las” antes que elas possam ser montadas como um coração. Isso significa que, mesmo quando formos capazes de produzir corações humanos artificiais, a maioria das pessoas provavelmente não poderá comprar um coração construído especificamente para elas.
No entanto, Feinberg acredita que os custos cairão relativamente rápido assim que a tecnologia se tornar mais comum. À medida que a tecnologia se torna cada vez mais usada, a cadeia de suprimentos aumenta e o processo é refinado, o preço diminui.
“Acho que no curto prazo não será altamente acessível, mas acho que no longo prazo – talvez 10 anos após o lançamento – veremos isso se tornar amplamente disponível”, disse Feinberg.
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Fonte:https://www.thedailybeast.com/artificial-hearts-for-transplant-could-be-here-sooner-than-we-think
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