Na busca contínua por avanços na medicina, cientistas da Universidade de Oxford deram um passo gigantesco rumo a uma evolução no tratamento de lesões cerebrais. Uma equipe de pesquisadores da instituição britânica desenvolveu uma técnica inovadora de impressão 3D que oferece esperança para aqueles que sofrem com danos cerebrais decorrentes de traumas, acidentes vasculares cerebrais e cirurgias para remoção de tumores cerebrais.
Lesões cerebrais são, frequentemente, devastadoras. Elas resultam em danos significativos ao córtex cerebral, a camada externa do cérebro humano. Esses danos podem afetar gravemente a cognição, a mobilidade e a comunicação dos pacientes. Anualmente, cerca de 70 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de lesões cerebrais traumáticas, sendo que 5 milhões desses casos são classificados como graves ou fatais. Até então, não havia tratamentos eficazes disponíveis para lesões cerebrais graves, deixando os pacientes com poucas perspectivas de recuperação e uma qualidade de vida comprometida.
Terapias regenerativas de tecidos
No entanto, a pesquisa em terapias regenerativas de tecidos tem oferecido esperança. Em particular, a utilização de implantes derivados das próprias células-tronco dos pacientes pode representar um avanço promissor no tratamento de lesões cerebrais no futuro. Mas, até recentemente, um grande desafio persistia: como garantir que as células implantadas imitassem a complexa arquitetura do cérebro humano?
A inovação da impressão 3D de células neurais
Neste estudo, os pesquisadores da Universidade de Oxford superaram esse desafio. Eles desenvolveram uma técnica de impressão 3D que permite a criação de células neurais que imitam a arquitetura do córtex cerebral. Em outras palavras, eles são capazes de imprimir células neurais em um formato que se assemelha ao funcionamento do cérebro humano.
Como funciona a impressão 3D de células neurais
Para alcançar esse feito impressionante, a equipe de pesquisadores utilizou células-tronco pluripotentes induzidas (hiPSCs) humanas. Essas células têm o potencial de se transformar em diversos tipos de células encontradas no organismo humano. O uso de hiPSCs é vantajoso porque elas podem ser obtidas a partir das próprias células do paciente, minimizando o risco de rejeição.
As hiPSCs foram então diferenciadas em células progenitoras neurais que correspondem a diferentes camadas do córtex cerebral. Essas células foram suspensas em uma solução especial, gerando dois tipos de “bioinks” que serviram como material de impressão. Com isso, os pesquisadores conseguiram criar uma estrutura de duas camadas que imita a complexa arquitetura cerebral.
A integração bem-sucedida
O ponto crucial desse avanço foi a integração bem-sucedida dessas células impressas em 3D com o tecido cerebral hospedeiro. Quando os tecidos impressos foram implantados em cortes de cérebro de camundongos, eles demonstraram uma integração estrutural e funcional impressionante. Isso foi evidenciado pela projeção de processos neurais e pela migração de neurônios através da fronteira entre o implante e o tecido hospedeiro. Além disso, as células implantadas mostraram atividade de sinalização, indicando uma comunicação eficaz com as células hospedeiras.
O futuro promissor
Os pesquisadores agora têm como objetivo aprimorar ainda mais essa técnica de impressão 3D para criar tecidos do córtex cerebral com múltiplas camadas, proporcionando uma representação mais realista da arquitetura do cérebro humano. Isso abre perspectivas emocionantes não apenas para o tratamento de lesões cerebrais, mas também para aplicações em pesquisa farmacêutica e estudos sobre o desenvolvimento cerebral. O conhecimento adquirido pode até mesmo aprofundar nossa compreensão das bases da cognição.
O impacto da pesquisa de Oxford na medicina
Este avanço marcante é resultado de uma década de trabalho da equipe de pesquisadores de Oxford, que se destacou na criação e patenteamento de tecnologias de impressão 3D para tecidos sintéticos e culturas celulares. O Dr. Linna Zhou, do Departamento de Química da Universidade de Oxford, enfatizou que essa técnica oferece a possibilidade de criar tratamentos personalizados para lesões cerebrais, representando um avanço significativo na medicina moderna.
O Prof. Associado Francis Szele, do Departamento de Fisiologia, Anatomia e Genética de Oxford, ressaltou a importância de utilizar cortes de cérebro vivos como plataforma para investigar o potencial da impressão 3D na reparação cerebral.
O Prof. Zoltán Molnár, também do mesmo departamento, reconheceu a complexidade do desenvolvimento cerebral humano e enfatizou o progresso substancial alcançado pela equipe na criação de unidades funcionais do córtex cerebral.
Por fim, o Prof. Hagan Bayley, do Departamento de Química da Universidade de Oxford, destacou a colaboração multidisciplinar que tornou esse avanço possível e enfatizou o potencial dessa inovação futurista.
