Nova traqueia a partir de células-tronco e impressão 3D

Taiwan deve se tornar pioneira no transplante de traqueia humana impressa em três dimensões (3D). Um grupo de pesquisadores local desenvolveu uma réplica do órgão com uma nova tecnologia  que evita rejeição. Segundo a instituição o biomarerial usado para impressão secreta substâncias que, além de inibir rejeição, promove o crescimento de células. 

A traquéia já foi feita em laboratório. Mas o chefe do departamento de Cirurgia do Hospital da Universidade Nacional de Taiwan, Chen Chin-hsing ainda não confirmou a data do procedimento. Ele garantiu que os médicos e pesquisadores estão prontos para o transplante, o time teve resultados bem-sucedidos em mais de 20 testes realizados em animais.

A grande novidade da pesquisa é o uso de células-tronco mesenquimais. Estas serão inseridas através de um braço robótico e depositadas na traqueia artificial após transplante para produzir cartilagem e outros tecidos. Esta nova tecnologia vai garantir todos os transplantes de traqueia em um prazo de cerca de dois meses: desde o momento em que se decide pela intervenção, incluindo o cultivo das células-tronco até a data da operação.

Após dois anos de trabalho, os pesquisadores depositaram duas patentes relativas ao procedimento do transplante de traqueia. Sendo que os resultados de suas pesquisas foram publicados em 19 de dezembro de 2018.

O transplante de traqueia foi realizado com sucesso anteriormente (veja aqui). E nós já falamos sobre o assunto algumas vezes no nosso blog. A bioengenharia de tecidos pode revolucionar a medicina regenerativa e acabar com as longas esperas por órgãos doados. Veja aqui!!

As células-tronco mesenquimais já estão sendo usadas para fazer órgãos em laboratório. A grande vantagem é que a impressão em 3D elimina a necessidade de um órgão de doador! Evitando rejeições e eliminando espera, uma vez que o órgão será feito sob encomenda. Ter suas células-tronco guardadas e prontas para o uso pode ser a diferença entre fazer ou não um tratamento! Não esqueça que a escolha de onde guardar suas células mesenquimais é muito importante. Se informe por exemplo os controles de qualidade que garantes o congelamento das células-tronco, se a equipe da empresa escolhida é capaz de multiplicar as células para obter grandes quantidades, e mais, se é capaz de realizar testes de qualidade para garantir a eficácia e segurança das mesmas. Esta pode ser a diferença entre poder ou não utilizar suas células-tronco no futuro! Evite surpresas! Caso queira armazenar e tenha dúvidas, contate a StemCorp. 

Cicatrização de fraturas ósseas com uma combinação de impressão 3D e células-tronco!

Infelizmente não são todas as fraturas que podem ser curadas! Mas novas abordagens de terapia celular para fraturas ósseas podem mudar este cenário (veja aqui). Um grupo da Universidade do Arizona nos EUA está usando uma combinação de impressão 3D e células-tronco adultas para tratar ossos que não se recuperam com os tratamentos atuais. 

"Imagine o impacto que esta terapia com células-tronco pode fazer em uma fratura de osso longo que nenhum tratamento cirúrgico atual pode garantir que cicatrize. Este é realmente um grande problema para os militares, onde explosões ou ferimentos de combate podem causar grandes defeitos ósseos", explicou John A. Szivek, PhD, cientista da Universidade de Washington. 

Para ajudar as pessoas com esses ferimentos devastadores, o Dr. Szivek recebeu uma doação de 2 milhões de dólares do Departamento de Defesa dos EUA para realizar um estudo que visa como curar fraturas ósseas usando uma combinação de impressão 3D e células-tronco mesenquimais adultas.

Com a ajuda de parceiros clínicos no Departamento de Cirurgia Ortopédica, o laboratório planeja construir moldes impressos em 3D que, quando combinados com as células-tronco, irão substituir segmentos ósseos grandes, ausentes ou quebrados. Esses moldes depois de impressos serão preenchidos com partículas de cálcio e células-tronco adultas- dois elementos-chave que levam a uma cicatrização e crescimento ósseo muito mais rápidos.

Os testes feitos no laboratório do Dr. Szivek mostraram que esta técnica funciona bem. "Conseguimos a formação óssea completa, cobrindo um grande defeito ósseo em cerca de três meses. Agora, queremos tornar esse processo de cura ainda mais rápido", disse ele.

Para testar essa teoria, os implantes 3D serão incorporados com pequenos sensores que podem transmitir sem fio a atividade do exercício. Esses sensores analisarão o carregamento ou quanto peso está sendo colocado no novo osso regenerado.

Alterações no tamanho ósseo em um grupo ativo que regularmente se exercita serão comparadas com um grupo inativo. A equipe do Dr. Szivek espera ver que o grupo ativo que regularmente coloca peso em seus membros de cura mostrará um crescimento ósseo muito mais rápido. Sua equipe espera desenvolver diretrizes para a fisioterapia pós-cirúrgica, demonstrando que o exercício leva a uma melhor formação óssea.

O tratamento atual dessas lesões traumáticas geralmente requer novas cirurgias. O corpo humano tentará recuperar o osso perdido ou danificado por alguns meses depois de uma lesão, mas acaba desistindo do processo. Nesse ponto, o tecido cicatrizado preenche o defeito em vez do osso.

"É por isso que precisamos desenvolver uma maneira de produzir osso o mais rápido possível - para ajudar o corpo enquanto ele ainda é capaz de crescer e substituir o osso", disse ele.

Dr. Szivek espera que a terapia potencial também ajude os pacientes com câncer ósseo que leva a grandes partes do osso serem removidas cirurgicamente.

A StemCorp tem a capacidade de armazenar e crescer células-tronco mesenquimais em quantidade suficiente para este tipo de terapia, quando estiver disponível. Por isso evite problemas futuros e guarde suas células-tronco com quem possa entregá-las. 

Impressão 3D de tecido vivo para bioengenharia de órgãos!

Já falamos aqui sobre órgãos feitos por encomenda. Para fazer um órgão personalizado os cientistas precisam colocar as células do receptor em um arcabouço de formato definido. Este arcabouço pode ser impresso ou ser um órgão de um doador de onde as células foram retiradas.

Entretanto a expectativa da criação de órgãos humanos impressos em 3D ficou um pouco mais próxima da realidade. Uma equipe liderada pela Universidade de Twente, na Holanda, desenvolveu uma técnica precisa para imprimir um tecido contendo células vivas humanas. Sua pesquisa foi publicada recentemente na revista Science Advances.

A nova técnica chamada de " in-air microfluidics" envolve disparar dois jatos de fluido para moldar a estrutura, assim as células ficam no substrato.

O resultado final é um tecido 3D multicelular. Em outras palavras, é basicamente um tubo esponjoso estruturado, cheio de células vivas humanas. 

Veja o vídeo do método:

"Esses biomateriais modulares 3D possuem uma estrutura interna bastante semelhante à do tecido natural", explicam os pesquisadores. A nova abordagem microfluídica é, portanto, uma técnica promissora na engenharia de tecidos, em que o tecido danificado é reparado usando material celular cultivado do paciente. Esta técnica permite aos cientistas controlar e manipular pequenas gotas de fluido. Antes deste avanço, levaria até 17 horas para preencher um centímetro cúbico usando técnicas similares.

Mas qual é a vantagem em construir um novo órgão?
Se impresso 3D e feito com células do próprio receptor não será necessário esperar um doador. O procedimento cirúrgico será o mesmo, mas se o órgão transplantado for feito com células-tronco do próprio paciente não irá haver rejeição. Ou seja, se você guardou suas células-tronco mesenquimais, poderá utilizá-las, num futuro próximo, para este fim também. Esta técnica poderá acabar com as atuais intermináveis filas dos transplantes de órgãos em todo o mundo.

Órgãos formados a partir de células-tronco já foram transplantados em humanos com sucesso. A primeira criança a receber uma traquéia formada a partir de suas próprias células-tronco tem mostrado progressos notáveis ​​desde o transplante, realizado há dois anos. Ciaran Finn-Lynch, o menino 13 anos de idade, do Reino Unido, foi a primeira criança do mundo a receber um transplante de traqueia formada a partir de células-tronco dele mesmo. Ele está respirando normalmente e não precisa tomar imunossupressores, relatam os pesquisadores em um artigo publicado no revista Lancet. O órgão não tem mostrado sinais de rejeição e cresceu 11 centímetros desde que foi transplantado, de acordo com os pesquisadores.

O futuro do transplante de órgãos está mudando (vejaaqui). As células-tronco mesenquimais vem mostrando grande potencial na bioengenharia de órgãos e por isso é tão importante guardá-las o quanto antes (veja documentário da National Geographic aqui). Estas técnicas não são simples e requerem expertise para serem aplicadas. Na hora de escolher onde guardar suas células mesenquimais é importante se informar se a equipe da empresa escolhida é capaz de multiplicar as células, se a estrutura tem autorização para isso, e mais, se é capaz de realizar testes de qualidade para garantir a eficácia e segurança das mesmas.