Impressora em 3D ajuda a impulsionar pesquisas em imunoterapia

O câncer continua sendo uma das principais causas de morte no mundo, gerando um esforço coletivo de pesquisadores para melhorar a qualidade das terapias. A fim de auxiliar no desenvolvimento de tratamentos mais eficazes, cientistas da Universidade de Cambridge e do King's College London, ambos no Reino Unido, desenvolveram uma bioimpressora 3D portátil capaz de produzir estruturas tumorais usando células vivas e outros materiais biológicos. A ideia é usar o material para aperfeiçoar testes de imunoterapias contra a doença.

Pequeno, de baixo custo e leve, com cerca de 5kg, o BioArm, como é chamado o equipamento, tem uma cabeça de impressão customizada e um braço robótico. Com um tempo médio de impressão de aproximadamente 90 segundos por tumor, ele pode ser transportado e facilmente remontado, sendo ideal para materiais biológicos não transponíveis.

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"A maioria das bioimpressoras existentes é projetada em instalações permanentes, que são difíceis de serem realocadas ou remontadas", afirmam os autores do artigo.

O novo equipamento pode ser montado e desmontado em apenas 15 minutos, chegando rápido a outro instituto de pesquisa. Além disso, enfatizam os criadores, tem o uso flexível, se adaptando a necessidades específicas de cada cientista, e consegue produzir tumores artificiais complexos. "Pensamos que tornar a bioimpressão 3D mais barata, personalizável e adaptável a diferentes aplicações deve ser uma prioridade para ver esse campo em expansão prosperar", afirma Corrado Mazzaglia, um dos autores.

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"Além disso, achamos importante que o BioArm seja dobrável e facilmente transportável porque uma pesquisa interdisciplinar depende de esforços colaborativos entre laboratórios que, muitas vezes, estão em diferentes departamentos ou mesmo institutos."

Suélia Fleury Rosa, pesquisadora do Laboratório de Engenharia e Biomaterial da Faculdade do Gama da Universidade de Brasília (UnB), explica que as bioimpressoras são equipamentos utilizados para a fabricação de tecidos vivos, e que a expectativa é de que essa tecnologia seja usada, futuramente, para produzir órgãos humanos. "Esse equipamento é análogo a uma impressora 3D, mas a principal diferença é o material biológico utilizado, podendo ser biomateriais, células e biomoléculas", detalha.

Segundo Fleury, a bioimpressão pode ser definida como a padronização espacial de células vivas e outros produtos biológicos, os empilhando por meio da deposição de camadas com o auxílio de um computador. "Essa técnica pode ser usada para engenharia de tecidos, medicina regenerativa, farmacocinética e outros estudos biológicos", complementa.

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A especialista afirma que a técnica de extrusão utilizada pela bioimpressora, que consiste em expelir o material de forma mecânica por meio de um orifício, permite depositar uma ampla gama de biotintas, incluindo hidrogéis e componentes celulares mais específicos. "A versatilidade se origina devido ao diâmetro do bico, à capacidade de depositar pequenos blocos do material e à capacidade de extrusão da biotinta em estado quase sólido", diz.

"Atualmente, a bioimpressão de alta densidade celular é viável apenas com tecnologias de extrusão, e o processo é muito biocompatível, com, razoavelmente, pequenos danos e lesões celulares induzidos pelo processo, quando comparado a outras técnicas."

Braço flexível

Dessa forma, Mazzaglia e Yaqi Sheng, os principais autores, apresentaram, na revista Biofabrication, uma técnica chamada deployable extrusion bioprinting, que consiste em uma versão aprimorada da extrusão de bioimpressão. O BioArm tem uma cabeça de impressão desenvolvida para ser montada em uma estrutura dobrável, com o braço robótico flexível executando os movimentos de extrusão.

Em relação ao material, os cientistas usaram uma biotinta composta por uma matriz orgânica formada por alginato, um tipo de açúcar, e gelatina dissolvida. Nessa matriz, foram adicionadas duas estruturas: células derivadas de tumores do pâncreas e fibroblastos associados ao câncer. A combinação, garantem, permite criar um modelo mais próximo ao que ocorre no corpo de um paciente.