Por que astronautas estão imprimindo órgãos no espaço:site loterias on line

site loterias on line Ante uma escassez globalsite loterias on lineórgãos apropriados para transplantesite loterias on linepacientes com doenças graves, pesquisadores estão considerando a impressão 3Dsite loterias on linetecidos vivos como solução - mas, para isso, eles poderão precisar entrarsite loterias on lineórbita.

O médico e astronauta da Nasa (a agência espacial dos EUA)Andrew Morgan é um dos responsáveis por pesquisar essa tecnologia.

Como médico na linhasite loterias on linefrente do Exército dos Estados Unidos, ele tratousite loterias on linesoldados jovens cujos corpos foram partidos e dilaceradossite loterias on lineexplosões. "Presenciei a perdasite loterias on linemembros e lesões devastadoras como resultado das explosões", relembra.

Acompanharsite loterias on linetempo real o lento processosite loterias on linecura e recuperação levou Morgan a pensar se novos tecidos ou até órgãos inteiros poderiam ser simplesmente impressos para substituir partes do corpo lesionadas. Segundo ele, "a possibilidadesite loterias on linetransplantar tecidos feitos com as próprias células dos feridos traria enorme benefícios".

Com essa questãosite loterias on linemente, Morgan realizou uma sériesite loterias on lineexperimentos incomuns no ano passado, por vários meses - no espaço.

Em abrilsite loterias on line2020, ele retornousite loterias on lineuma estadasite loterias on line272 dias na Estação Espacial Internacional (ISS, na siglasite loterias on lineinglês). Enquanto estavasite loterias on lineórbita a 400 km acima da superfície da Terra, Morgan criou tecidos vivos, célula por célula, utilizando uma impressora 3D e um material chamado biotinta.

"Não é como trocar um cartuchosite loterias on lineimpressorasite loterias on linecasa", afirma Morgan, sobre o equipamento utilizado. "Você coloca o cartucho, permite que a cultura se desenvolva e depois remove o recipiente com tecido para análise."

Até aí é simples. Mas existe uma razão por que Morgan esite loterias on linecolega astronauta Christina Koch conduziram esses experimentossite loterias on lineórbita da Terra.

"Quando você cria uma culturasite loterias on linetecido com uma impressora 3D na superfície, existe a tendênciasite loterias on linecolapso da cultura na presença da gravidade", segundo ele. "Os tecidos necessitamsite loterias on lineuma espéciesite loterias on linesuporte [orgânico, temporário] para manter tudo no lugar, especialmente no casosite loterias on linecavidades como as câmaras do coração. Mas você não sofre esses efeitossite loterias on lineambientes com microgravidade e é por isso que esses experimentos são tão importantes."

O ambiente com microgravidade da ISS foi ideal para testar a Unidadesite loterias on lineBiofabricação, lançadasite loterias on line2019 com atualização programada para 2021. Desenvolvida pelas companhias americanas Techshot e NScrypt, ela foi projetada para imprimir células humanas, a fimsite loterias on lineformar tecidossite loterias on lineformasite loterias on lineórgãos.

Inicialmente, Morgan a utilizou para testar impressõessite loterias on linetecidos cardíacos com espessuras crescentes, mas a equipe responsável pela tecnologia espera aprimorar o equipamento para poder imprimir órgãos humanos inteiros no espaço, que possam ser utilizadossite loterias on linetransplantes.

A impressãosite loterias on lineórgãos humanos parece ficção científica, mas não é. Diversas companhiassite loterias on linebiotecnologia estão trabalhando com diferentes abordagens, que pretendem empregar as próprias células do paciente para preparar tecidos novos.

Na maioria dos casos, elas reprogramam as células seguindo um processo premiado com o Nobel, desenvolvido uma década atrás, para transformá-lassite loterias on linecélulas-tronco, que são teoricamente capazessite loterias on linedesenvolver-se e formar qualquer parte da anatomia humana.

Com incentivo e os nutrientes corretos, elas podem ser então induzidas para tornar-se o tipo celular escolhido. E, suspendendo-se as células-troncosite loterias on linehidrogel que pode ser moldado como um suporte para evitar que a estruturasite loterias on linecrescimento desabe sobre si mesma, o tiposite loterias on linecélula desejado pode ser então impresso, camada por camada, até formar o tecido vivo funcional.

"Nós já produzimos tecidos que foram transplantados com sucessosite loterias on lineanimais, como transplantessite loterias on linepele, por exemplo", explica Itedale Redwan, o responsável científico da Cellink, a primeira companhia a comercializar a biotinta. "Recentemente, nós trabalhamos com impressão a laser para permitir a impressão no menor nívelsite loterias on linecapilaridades - as veias e artérias sanguíneas. Será essencial ser capazsite loterias on lineimprimir nesse nível, mas a grande questão será implantar esse tecidosite loterias on lineseres humanos."

Redwan estima que poderá levar 10-15 anos até que tecidos e órgãos totalmente funcionais impressos desta forma sejam transplantadossite loterias on lineseres humanos. Os cientistas já demonstraram que é possível imprimir tecidos básicos e até miniórgãos.

Em 2018, uma equipe da Universidadesite loterias on lineNewcastle, no Reino Unido, imprimiu a primeira córnea humana, enquanto um grupo da Universidadesite loterias on lineTel Aviv,site loterias on lineIsrael, produziu um coraçãosite loterias on lineminiatura com impressãosite loterias on linetecido humanosite loterias on lineum paciente cardíaco. Acredita-se que esse coração poderá ser utilizado para elaborar retalhos cardíacos para reparar defeitos do coração.

Posteriormente, cientistas da Universidade do Estadosite loterias on lineMichigan, nos Estados Unidos, deram mais um passo à frente. Eles conseguiram imprimir um minicoração humano, utilizando uma estruturasite loterias on linecélulas-tronco que imita o ambientesite loterias on linedesenvolvimento do feto, o que permite a criaçãosite loterias on linetodos os tipossite loterias on linecélulas e estruturas complexas necessárias para um coração funcional.

Mas o coração é uma bomba relativamente simples, que consistesite loterias on lineuma sériesite loterias on linecâmaras rodeadas por tecido muscular. Alguns pesquisadores já desenvolveram avanços rumo à construçãosite loterias on lineestruturassite loterias on linetecidos e órgãos mais complexos.

Um grupo do Instituto Wake Forestsite loterias on lineMedicina Regenerativasite loterias on lineWinston-Salem, na Carolina do Norte (Estados Unidos), integrou células nervosassite loterias on linemúsculos impressos - uma etapa fundamental para a restauração do controle e da função muscularsite loterias on linefuturos transplantes.

Mas a construçãosite loterias on lineórgãos complexossite loterias on lineescala natural, como o rim e o fígado, é um desafio muito maior. Esses órgãos são misturassite loterias on linemuitos tipossite loterias on linecélulas, enxertados com redessite loterias on linevasos sanguíneos e nervos.

Jennifer Lewis, professorasite loterias on lineBioengenharia da Universidade Harvard, nos Estados Unidos, que vem realizando experiências com a impressãosite loterias on linetecidos, lembra dos obstáculos que ainda precisam ser superados.

A recriação da função completasite loterias on lineum órgão - a sincronicidadesite loterias on lineação do coração, por exemplo, ou a funçãosite loterias on linefiltragem do rim - não é uma tarefa fácil. Uma etapa importante será a reprodução do processosite loterias on lineorganogênese, segundo o qual a arquitetura multicelular do tecido e dos órgãos humanos forma-se no embrião para desenvolver diferentes funções, segundo ela.

"Estamos descobrindo, por exemplo, que, muitas vezes, a função do tecido não é tão madura quando ele é criado no laboratório,site loterias on linecomparação com o tecido vivo", afirma Lewis. "Isso pode ser fácil na ficção científica, mas para nós é um sonho. Mesmo assim, já é possível ver os caminhos para que isso se torne realidade nas próximas duas décadas."

A companhia BioLife4D, que desenvolve e fabrica tecnologiasite loterias on linebioimpressão, concentra-se na impressãosite loterias on linecomponentes biológicos para uso no reparosite loterias on linecorações humanos, que é a base para a produçãosite loterias on linecorações transplantáveis totalmente impressos. Ela acredita que exista um mercado multimilionário para os diversos componentes, como válvulas cardíacas, que poderão ser impressos no futuro.

"Mas, no casosite loterias on lineórgãos como o fígado, você só terá algo (relevante) quando imprimir o fígado inteiro", segundo o executivo-chefe da empresa, Steve Morris. "Do pontosite loterias on linevistasite loterias on linepesquisa científica, com bioengenharia você poderá também elaborar um coração com um defeito específico, para permitir o testesite loterias on lineum tratamento."

Itedale Redwan, da Cellink, salienta que, a curto prazo, órgãos impressos possibilitarão a modelagem mais eficientesite loterias on linedoenças no laboratório e auxiliarão no desenvolvimentosite loterias on linemedicamentos. Isso, porsite loterias on linevez, deverá ajudar a reduzir a frequênciasite loterias on linetestessite loterias on lineanimais.

A médio prazo, quando puderem ser impressos órgãossite loterias on lineescala natural, atender à demanda pode ser um desafio. Atualmente, existe uma enorme escassezsite loterias on linedoadoressite loterias on lineórgãos para atender às pessoas que necessitamsite loterias on linetransplante.

"Há, por exemplo, cercasite loterias on lineum milhãosite loterias on linepessoassite loterias on linetodo o mundo aguardando um transplantesite loterias on linerim", segundo Jennifer Lewis. A Organização Mundial da Saúde estima que sejam realizados cercasite loterias on line130 mil transplantessite loterias on lineórgãos todos os anos, o que atende apenas a 10% da necessidade. Somente nos Estados Unidos, existem 107 mil pacientessite loterias on linelistassite loterias on lineesperasite loterias on linetransplantes.

"Poder oferecer órgãos para essas pessoas já traria um impacto enorme", afirma Lewis.

Os beneficiados com o recebimentosite loterias on linetransplantesite loterias on lineum doador também precisam passar o resto das suas vidas tomando drogas imunossupressoras para impedir que os seus corpos rejeitem esses órgãos "externos". Mas, se um órgão novo puder ser impresso utilizando suas próprias células, o riscosite loterias on linerejeição deverá ser muito reduzido.

Considerando a necessidade e os potenciais benefícios, o longo caminho necessário para cultivar órgãos no espaço parece compensador. Mas o custo da impressão no espaço é alto.

A Unidadesite loterias on lineBiofabricação a bordo da ISS custa US$ 7 milhões (cercasite loterias on lineR$ 40 milhões) e ainda há o custosite loterias on linecolocação das células e outras matérias-primassite loterias on lineórbita antessite loterias on linetrazer os órgãos impressossite loterias on linevolta com segurança. E a produçãosite loterias on linelarga escala também será difícil.

Esses custos incentivaram a pesquisa para descobrir se o ambiente com baixa gravidade encontradosite loterias on lineórbita pode ser reproduzido aqui na Terra para a produçãosite loterias on lineórgãos complexos e delicados. A companhia médica russa 3D Bioprinting Solutions, por exemplo, produziu um sistema que utiliza um campo magnético para a levitação dos tecidos à medida que eles formam a estrutura desejada.

Os cientistas também precisam descobrir como fazer com que a vasculatura e as terminações nervosas do órgão impresso sejam funcionais. Mas, enquanto isso, espera-se que a Unidadesite loterias on lineBiofabricação possa ser capazsite loterias on linereceber encomendassite loterias on lineclientes industriais e institucionaissite loterias on linebuscasite loterias on lineexplorar o seu potencialsite loterias on lineimpressãosite loterias on linetecidos.

Alguns especialistas, como Gene Boland, cientista-chefe da Techshot, imaginam que,site loterias on linealgum momento - talvez na décadasite loterias on line2030 ou 2040 -, aparelhossite loterias on linebioimpressão sejam instalados na órbita baixa da Terra, utilizando o ambientesite loterias on linemicrogravidade para imprimir tecidos humanos cada vez mais complexos até, quem sabe, atingir especificações cada vez mais avançadas.

E, para muitos que tentam desenvolver essa revolução na tecnologiasite loterias on linetransplantes, a busca é profundamente pessoal.

"Minha filha nasceu com apenas um pulmão", conta Ken Church, executivo-chefe da NScrypt, a companhia que ajudou a desenvolver a bioimpressora utilizada por Andrew Morgan na ISS. "Ela tem 27 anossite loterias on lineidade e está bem agora, mas ainda tem só um pulmão. Isso me fez pesquisar a engenhariasite loterias on linetecidos - quando a bioimpressão ainda não existia - e fiquei fascinado com essa ideia."

A NScrypt agora está desenvolvendo a próxima geraçãosite loterias on linebioimpressoras - um biorreator que,site loterias on linevezsite loterias on lineutilizar o ambiente com baixa gravidade para evitar a necrose no centro dos tecidos impressos, emprega outras técnicas, como centrifugação, agitação ou infusão com oxigênio, à medida que o tecido cresce.

"Se eu puder criar um pulmão para minha filha enquanto ela viver, ficarei muito feliz", afirma Church.

Mas, embora seja fácil contagiar-se com o entusiasmo com impressãosite loterias on lineórgãos específicos, existem também outras implicações maiores que precisam ser estudadas. A possibilidadesite loterias on lineimprimir órgãos humanos pode, afinal, ter profundo impacto na sociedade, que vai além do consequente aumento da longevidade média das pessoas.

As doenças cardiovasculares são a principal causasite loterias on linemorte da maioria das pessoas no Ocidente - estima-se que umasite loterias on linecada três mortes seja causada por elas - e a substituição do coração por outro, mais jovem e saudável, terá o potencialsite loterias on lineaumentarsite loterias on linedécadas a vida das pessoas. Mas, aparentemente, nem todos estão satisfeitos com essa ideia.

"Temos recebido reclamações e houve um e-mail nos chamandosite loterias on line'demônios encarnados'", conta Morris, da BioLife4D. "Eles argumentam que não seria correto imprimir órgãos para estender a vida das pessoas, devido à escassezsite loterias on linerecursos que já causa muito sofrimento - e estender a vida somente aumentaria esse sofrimento."

Existem outras questões éticas que também precisarão ser enfrentadas.

"E se um pai pedir que o coração do seu filho com 12 anossite loterias on lineidade seja substituído por outro maior, para que bombeie o sangue com mais força e eficiência e ele se torne o astro dos esportes na escola?", sugere Morris. "Se pudermos imprimir um coração com duas válvulas, por que não imprimir um com mais duas válvulas embutidas?"

"Pessoalmente, aqui tenho dúvidas - se a evolução não nos deu um coração com válvulas a mais, provavelmente é porque elas não devem estar ali. Mas, se você precisasse substituir um órgão por outro motivo, eu não teria objeçõessite loterias on linesubstituí-lo por um que fosse melhorado dessa forma", afirma ele.

Considerando o alto custo da impressãosite loterias on lineórgãos - particularmente se ela ocorrersite loterias on lineórbita da Terra -, o fornecimentosite loterias on linecorações ou pulmões aprimoradossite loterias on linealguma forma poderia ser uma formasite loterias on lineatrair pessoas dispostas a pagar por essas técnicas.

"Esta será uma questão muito polêmica", segundo Ravi Birla, engenheirosite loterias on linetecidos da BioLife4D. "Se você mudar tudosite loterias on lineuma pessoa, órgão por órgão, poderemos argumentar que o que sobrou não é o ser humano que nasceu, mas sim outra criatura."

Ele afirma que, embora a questão no momento seja o usosite loterias on lineórgãossite loterias on linecirurgias para salvar vidas, inevitavelmente surgirão comparações com as cirurgias cosméticas.

"A questão agora é como traçar a fronteira entre as duas", afirma Birla. "É fácil ver como alguém poderá considerar a opção por órgãos aprimorados como semelhante ao usosite loterias on linedrogas que melhoram o desempenho nos esportes. A maioria das pessoas pode ser contrária, mas as drogas continuam sendo comercializadas e consumidas."

Mas talvez os usos mais surpreendentes da impressãosite loterias on lineórgãos não estejam aqui na Terra, afinal. À medida que os seres humanos começarem a se aventurar cada vez mais no espaço, primeiramente retornando à Lua e, depois,site loterias on linedireção a Marte, a bioimpressão poderá ser uma ferramenta essencialsite loterias on linemanutenção da vida. A milhõessite loterias on linequilômetros da Terra, serão poucos os doadoressite loterias on lineórgãos, mas haverá também faltasite loterias on linealgo mais: comida.

"Essa é a ponta do icebergsite loterias on linepossibilidades da impressãosite loterias on lineórgãos", segundo Gene Boland, da Techshot. A empresa financiou parte da instalação da bioimpressora na ISS e supervisionou alguns dos experimentossite loterias on lineoperação remota, assistidos pelo astronauta Andrew Morgan. Ela assinou recentemente um contrato com a companhia aeroespacial Axiom Space, para instalar a primeira bioimpressora comercial na ISS.

"Um dia, a bioimpressão será importante também para a exploração espacial - para a impressãosite loterias on linecélulas animais para alimentos ousite loterias on linetecidos para o casosite loterias on lineemergências médicas. Enquanto isso, esses experimentos na ISS vão desvendar alguns dos segredos da bioimpressão para que ela funcione primeiramente aqui na Terra. Este é o grande salto do momento", conclui Boland.

Leia a íntegra desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.

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