Os cientistas fizeram pela primeira vez a bioengenharia de uma córnea humana usando a técnica de impressão 3D, que pode ser um incentivo para os transplantes de córnea.
A córnea é o transparente camada mais externa do olho em forma de cúpula. A córnea é a primeira lente através da qual a luz passa antes de atingir a retina, na parte posterior do olho. A córnea desempenha um papel muito importante no foco da visão, transmitindo luz refratada. Também fornece proteção aos nossos olhos e qualquer dano ou lesão pode causar deficiência visual grave e até cegueira. Segundo a OMS, cerca de 10 milhões de pessoas em todo o mundo necessitam de cirurgia para prevenir a cegueira da córnea, causada por uma doença como o tracoma ou alguma outra doença. olho transtorno. Cinco milhões de pessoas sofrem de cegueira total causada por cicatrizes na córnea devido a queimaduras, abrasão ou alguma outra condição. O único tratamento para uma córnea danificada é receber um transplante de córnea, no entanto, a procura excede a oferta em transplantes de córnea. Além disso, existem muitos riscos/complicações associados aos transplantes de córnea, incluindo infecção ocular, uso de pontos, etc. O problema mais significativo e sério é que às vezes o tecido doador (da córnea) é rejeitado após a realização do transplante. Esta é uma situação precária e, embora rara, acontece em 5 a 30 por cento dos pacientes.
Primeira córnea humana impressa em 3D
Em um estudo publicado no Pesquisa Experimental Sobre os Olhos, cientistas da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, usaram até o momento a técnica de impressão tridimensional (3D) para produzir ou "fabricar" córneas para o olho humano, o que poderia ser uma vantagem para a obtenção de córneas para transplante. Usando a conhecida tecnologia de bioimpressão 3D, os pesquisadores usaram células-tronco (de córnea humana) de uma córnea de um doador saudável e eles os misturaram com alginato e colágeno para criar uma solução que pudesse ser impressa. Essa solução chamada de bio-tinta é o requisito mais importante para imprimir qualquer coisa em 3D. Biimpressão é uma extensão da impressão 3D tradicional, mas aplicada a materiais biológicos vivos e é por isso que uma bio-tinta precisa ser usada em seu lugar, que é composta de “estruturas de células vivas”. Seu gel exclusivo - composto de alginato e colágeno - é capaz de manter as células-tronco vivas e, ao mesmo tempo, produzir um material que é firme o suficiente para manter a forma, mas ainda é macio para ser espremido em uma impressora 3D. Os pesquisadores usaram uma bioimpressora 3D simples e barata em que a bio-tinta que eles prepararam foi organizada com sucesso em círculos concêntricos para formar a forma de cúpula de um córnea artificial. A distinta 'forma curva' da córnea foi alcançada, o que torna este estudo um sucesso. Este procedimento de impressão levou menos de 10 minutos. As células-tronco foram então vistas crescendo.
Desde a popularidade de 3D a bioimpressão aumentou, os pesquisadores têm procurado encontrar a biotinta ideal mais adequada para fazer córneas de maneira viável e eficiente. Este grupo da Universidade de Newcastle assumiu a liderança e conseguiu isso. O mesmo grupo de investigadores demonstrou anteriormente que mantinha as células vivas durante várias semanas à temperatura ambiente num simples gel de alginato e colagénio. Com este estudo eles conseguiram transferir esta córnea utilizável com células permanecendo viáveis em 83% por uma semana. Assim, os tecidos poderiam ser impressos sem a preocupação de crescer ou não (ou seja, permanecer vivos), uma vez que ambas as coisas podem ser obtidas no mesmo meio.
Fazendo córnea específica do paciente
Os pesquisadores também mostraram neste estudo que a córnea pode ser construída para atender às necessidades específicas de cada paciente. Primeiro, o olho do paciente é escaneado, o que gera dados para combinar a 'impressão da córnea' com a forma e o tamanho exatos necessários. As dimensões são tiradas da própria córnea, o que torna a impressão altamente precisa e viável. A tecnologia de impressão 3D foi testada na produção artificial coração e alguns outros tecidos. Os tecidos planos foram criados no passado, mas de acordo com os autores, esta é a primeira vez que córneas "moldadas" foram produzidas. Embora esse método ainda exija uma córnea de doador saudável, as células-tronco são usadas com sucesso para se transformarem em mais células na córnea artificial. Uma córnea saudável simplesmente não "substituirá" uma córnea danificada, mas poderíamos cultivar células suficientes de uma córnea doada para imprimir 50 córneas artificiais. Este será um cenário muito mais benéfico do que apenas fazer um único transplante.
promissor
Este estudo ainda está em estágio preliminar e as córneas impressas em 3D precisam ser melhor avaliadas. Os pesquisadores afirmam que seu trabalho levará vários anos antes que tal córnea artificial possa ser usada para transplantes porque testes em animais e humanos ainda estão para ser realizados. Também precisa ser verificado se este material é funcional e muitos ajustes finos são necessários. Os pesquisadores estão confiantes de que essas córneas artificiais estarão disponíveis para uso prático nos próximos 5 anos. A disponibilidade da tecnologia de impressão 3D não é um problema agora, pois ela se tornou barata e a bioimpressão está surgindo bem e pode haver procedimentos padrão disponíveis em alguns anos. Mais foco agora está indo para o uso de células-tronco para reconstruir ou substituir tecidos danificados, enquanto o aspecto de impressão do método é mais simplificado.
Este estudo é um passo significativo em direção a uma solução que pode nos dar um suprimento ilimitado de córneas para transplante em todo o mundo. Além disso, os pesquisadores de uma empresa italiana estão pensando na direção de, eventualmente, criar 'olhos impressos em 3D' que seriam construídos de maneira semelhante usando a bio-tinta potencial que abrange as células óbvias necessárias para substituir aquelas encontradas em um par natural de olhos . As bio-tintas podem ser variadas em diferentes combinações, dependendo da necessidade específica. Eles pretendem ter esses “olhos artificiais” no mercado até 2027. O estudo produziu a forma mais avançada de córnea artificial e destacou a bioimpressão como solução potencial para a escassez de órgãos e tecidos.
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{Você pode ler o artigo de pesquisa original clicando no link DOI fornecido abaixo na lista de fontes citadas}
Fontes)
Isaacson A et al. 2018. Biimpressão 3D de um estroma corneano equivalente. Pesquisa Experimental Sobre os Olhos.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010
