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Atualmente, no Brasil, 65 mil pessoas aguardam um órgão para transplante. Além disso, em 2022 a taxa de recusa de transplante foi de 47%, número recorde no País – o que significa que a cada 100 famílias que perderam seus entes por morte encefálica, apenas 53% permitiram a doação dos órgãos. Mesmo que a taxa de recusa de doação fosse reduzida, ainda assim seria insuficiente para zerar a fila de transplantes. Mas a ciência pode ajudar e isso é explicado na série em vídeo produzida por pesquisadores do Genoma USP, Centro de Pesquisas sobre o Genoma Humano e Células-Tronco (CEGH-CEL), ligado ao Instituto de Biociências (IB) da USP, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). A playlist sobre engenharia tecidual conta com quatro vídeos que mostram estudos na área de produção de órgãos, disponível neste link.
Os geneticistas Ernesto Goulart e Luiz Caires, do Genoma USP, explicam com mais detalhes cada um dos procedimentos. No vídeo Montagem de fígado para transplante, por exemplo, eles explicam que uma das técnicas desenvolvidas é a descelularização de um órgão de outro animal, que retira todas as células do órgão deixando só a sua estrutura, chamada de arcabouço, e posterior celularização com as células do paciente, que podem ser obtidas por reprogramação de células sanguíneas – ou seja, a incubação de células no arcabouço do órgão. Por enquanto, os testes têm sido realizados com fígados de ratos, mas poderiam ser utilizados órgãos de porco, que têm tamanho e formato mais similares aos órgãos humanos. A vantagem desta técnica é que, como as células pertencem ao paciente, não há chance de rejeição nem a necessidade de utilização de imunossupressores.
Segundo os pesquisadores, as células humanas (oriundas de uma simples coleta de sangue) servirão para produzir células-tronco, que podem se tornar qualquer célula do corpo humano. A próxima etapa, explicam, é produzir as células hepáticas, processo conhecido como diferenciação celular, através de estímulos que permitem que aquela célula adquira características de uma célula hepática. “Depois as células são colocadas no arcabouço do fígado do rato que tem vascularização preservada”, informa Luiz. O resultado final dos estudos mostra que é possível produzir um fígado que funciona muito bem, com potencial para ser usado em pacientes que precisam de transplante.
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A perspectiva, esperam, é que em um futuro próximo se possa construir estoques de arcabouços que serão utilizados sob demanda: “Conseguir tirar uma unidade do estoque e produzir um fígado personalizado a partir de células do próprio paciente”, garante Caires. As vantagens estão em conseguir superar problemas de logística, já que se perdem muitos órgãos hoje por conta da demora do transporte e acondicionamento desse órgão, e acabar com o problema de rejeição, já que esse órgão seria produzido com células do próprio paciente.
Outros métodos
Há também alguns estudos com impressão 3D. “São estruturas muito parecidas com as estruturas de impressoras 3D de plástico, só que, ao invés de imprimir plásticos, vamos imprimir células, um tecido vivo, chamado de bioimpressão 3D”, diz Ernesto Goulart no vídeo Produção de órgãos com impressora 3D. O material utilizado na impressão é o hidrogel, que tem a mesma textura de um gel de cabelo, compara. E continua: “É exatamente uma composição que simula os tecidos humanos já que o corpo é composto de mais de 70% de água, e o hidrogel é composto de mais de 90% de água”. Depois de imprimir, explica, o material é colocado em um sistema de biocultura, dentro de um reator para conseguir mimetizar as condições para que aquelas células que estão dentro do hidrogel cresçam e proliferem. “Esse período de maturação pode chegar a meses e ao final desse processo nós temos um fígado que funciona”, comenta.
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“No futuro, vamos conseguir obter arquivos de ressonância magnética de pacientes que precisam de transplante e a partir de modelagem computacional poderemos desenhar uma estrutura para impressão de acordo com a anatomia de cada paciente”, garante, acrescentando que essa técnica combinada à anterior, que produz o fígado em laboratório, vai resultar na produção do órgão sob demanda. Como o hidrogel não reage com o sistema imune, esse sistema não o reconhece como um corpo estranho, evitando assim qualquer tipo de rejeição. “O órgão vai ser adaptado e totalmente integrado ao sistema do paciente, sem rejeição”, reitera.
Em outro vídeo da série sobre engenharia tecidual, os pesquisadores falam sobre os Organoides: aglomerados de 4 mm de células-tronco diferenciadas de forma a funcionar como um órgão. “São estruturas bem pequenas, cultivadas em placas. Eles não conseguem produzir toda a estrutura de um órgão adulto humano, mas conseguem, em parte, produzir estruturas que mimetizam aquela estrutura do órgão”, explica Goulart. “Nós conhecemos hoje todo o caminho necessário, a partir de uma célula-tronco, para que ela gere uma célula cardíaca ou hepática”, diz, acrescentando que são inseridos fatores no meio da cultura, estimulando a diferenciação celular. Há duas aplicações para a técnica: a primeira é a utilização dos organoides para transplantes em humanos; e a segunda seria a utilização dessas estruturas para ensaio de drogas para testes, diminuindo a necessidade de utilização de animais para experimentação.
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