De acordo com pt.wedoany.com-A Dra. Priscila Melo, professora de Engenharia Biológica na Universidade de Newcastle (Newcastle University) e cofundadora da JetBio, lidera uma equipa que utiliza a sua tecnologia de bioimpressão por Jato de Impacto Reativo (Reactive Jet Impingement, ReJI) para construir modelos de tecido 3D, com o objetivo de transformar a forma como novos medicamentos são avaliados antes da sua aplicação clínica.
Atualmente, a triagem pré-clínica de medicamentos depende principalmente de culturas celulares bidimensionais, ou seja, monocamadas de células cultivadas em substratos planos. Cerca de 75% dos novos medicamentos que entram na primeira fase clínica acabam por falhar, sendo a causa mais comum a eficácia insuficiente ou problemas de segurança não detetados nos testes iniciais. As células humanas existem numa matriz extracelular tridimensional, que não só regula o ambiente mecânico, mas também influencia a difusão de nutrientes, a sinalização intercelular e as funções específicas do tecido, complexidade que os modelos bidimensionais não conseguem reproduzir. As tendências regulatórias também impulsionam esta mudança. Em 2023, a Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA) indicou que modelos in vitro validados podem servir de base para ensaios de medicamentos em humanos, sem necessidade de testes em animais. A Europa alinhou-se posteriormente nesta direção, e o Reino Unido está a trabalhar para implementar normas semelhantes para categorias específicas de testes até 2030.
A Dra. Melo afirma que a impressão 3D oferece uma alternativa mais precisa e viável, devendo eliminar ou reduzir ao máximo os testes em animais. Na Universidade de Newcastle, a sua equipa desenvolveu a tecnologia ReJI, que deposita gotículas simultaneamente a partir de dois cartuchos através de microválvulas: um contendo um precursor de hidrogel e o outro uma suspensão celular com agente de reticulação. As gotículas interagem no ar, produzindo construções celulares estruturadas em milissegundos. A plataforma já demonstrou compatibilidade com substratos como fibras sintéticas, metais e tecidos biológicos.
Na triagem de cardiotoxicidade, a equipa utilizou uma biotinta contendo colagénio tipo I, alginato e fibrina, imprimindo um modelo de tecido cardíaco com cardiomiócitos HL-1 a uma densidade de 5 milhões de células por mililitro de gel (a densidade mais alta relatada para este tipo celular). As construções resultantes mantiveram atividade contrátil espontânea por até 21 dias, enquanto, em cultura bidimensional padrão, as mesmas células perderam a função de batimento em cerca de 7 dias. A atividade elétrica do modelo, avaliada por matriz de multieletrodos, tornou-se gradualmente mais organizada ao longo do tempo e respondeu adequadamente tanto a fármacos pró-arrítmicos como antiarrítmicos.
Em estudos de reparação de cartilagem, a equipa bioimprimiu diretamente um hidrogel contendo condrócitos sobre Chondro-Gide (um adesivo de reparação à base de colagénio clinicamente disponível), obtendo uma distribuição celular e expressão de marcadores específicos da cartilagem superiores a todas as outras condições testadas. Os resultados indicam que a integração de construções bioimpressas com materiais de suporte existentes pode melhorar significativamente o desempenho biológico das terapias atuais para cartilagem.
O trabalho da Dra. Melo insere-se numa tendência do setor para modelos de tecido 3D bioimpressos que reproduzem mais fielmente o ambiente in vivo. O objetivo final é desenvolver sistemas multifisiológicos capazes de replicar interações sistémicas, permitindo a ligação entre diferentes tecidos e a modelação de comorbilidades. A CELLINK listou a redução e eliminação de testes em animais como prioridade comercial; o projeto BRIGHTER, financiado pela UE e coordenado pelo Instituto de Bioengenharia da Catalunha (Institute of Bioengineering of Catalonia), está a desenvolver processos de bioimpressão que visam reduzir a dependência de modelos animais em engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Além disso, investigadores da Universidade Técnica de Viena (TU Wien) utilizaram litografia multifotão para fabricar construções de chip de tecido humano, e um modelo de vaso cerebral bioimpresso capaz de replicar condições de fluxo aterosclerótico já foi desenvolvido, demonstrando ser possível reproduzir ambientes fisiológicos cada vez mais complexos in vitro.
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