ENGENHARIA DE TECIDOS E BIOMATERIAIS

Para criar tecidos substitutos vivos, células colhidas do paciente são cultivadas em laboratório e expandidas em uma matriz tridimensional com fatores de crescimento. Quando mantidas nas condições adequadas, essas células secretam componentes da matriz extracelular, resultando em tecidos vivos prontos para serem reimplantados no paciente. Além disso, a engenharia de tecidos também desenvolve produtos biomiméticos para a triagem de medicamentos e a modelagem de doenças.

Embora a engenharia de biomateriais seja uma área em desenvolvimento, já existem procedimentos aprovados que ajudam na recuperação de pacientes, abrindo caminho para novas pesquisas e avanços.

BIOMATERIAIS 

São estruturas sintéticas ou orgânicas utilizadas na medicina para ajudar, melhorar ou substituir tecidos danificados ou funções biológicas. Eles são empregados em uma variedade de aplicações clínicas, incluindo diagnósticos, vacinas, cirurgias e terapias, e interagem diretamente com sistemas biológicos.

O uso histórico de biomateriais remonta à Antiguidade, quando os antigos egípcios utilizavam suturas feitas de tendões de animais no corpo humano. Muitos biomateriais são biodegradáveis e alguns são bioabsorvíveis, o que significa que são eliminados gradualmente do corpo após cumprirem sua função.

O desafio na criação de uma nova geração de biomateriais envolve a busca e o aprimoramento das interações entre tecidos vivos e materiais sintéticos, com o objetivo de otimizar processos como bioreconhecimento, biofixação e biocolonização. Esses processos não só viabilizarão a fixação do dispositivo no local de implantação, mas também permitirão a manipulação de mecanismos intracelulares que contribuirão para a regeneração do tecido anfitrião.

A terapia celular consiste em utilizar células do próprio corpo humano para tratar algumas doenças, com o objetivo de restaurar ou alterar um conjunto de células, reduzindo o impacto dos problemas de saúde ou regenerando funções inativas. Nesse tratamento, as células podem ser cultivadas ou modificadas fora do corpo antes de serem reintroduzidas no organismo doente. Essas células podem se originar do próprio paciente ou de um doador. 

APLICAÇÃO

Um exemplo dessa prática é a terapia com células T, também conhecida como terapia com células CAR-T, que é uma abordagem inovadora utilizando métodos de modificação genética. As células T do paciente são coletadas e, utilizando vetores virais (como vetores retrovirais e lentivirais), o gene é introduzido nas células de interesse. Esses vetores são essenciais, pois o gene puro não atravessaria a membrana plasmática da célula.

Após a introdução, o gene codifica o receptor de antígeno quimérico (CAR) nas células T. Em seguida, as células CAR-T formadas e proliferadas são reintroduzidas no paciente para combater o câncer. Portanto, o desenvolvimento de vetores não integrativos ou que se integrem em locais específicos é um objetivo importante para a terapia CAR-T. Além disso, essa abordagem tem mostrado resultados significativos no tratamento de certos tipos de câncer, representando uma importante conquista na área da imunoterapia.

A conversão direta consiste na reprogramação direta de células, sendo uma estratégia que fornece uma terapia celular eficaz ao permitir a geração rápida de células-alvo específicas do paciente, utilizando células autólogas (do próprio indivíduo) obtidas por biópsia de tecido.

Os fibroblastos são as principais células envolvidas na cicatrização, tendo como função principal a manutenção da integridade do tecido conjuntivo por meio da síntese dos componentes da matriz extracelular. Estudos sobre regeneração muscular por conversão direta mostraram que os construtos de fibra muscular resultantes exibiram rigidez mecânica semelhante à dos tecidos musculares.

Além disso, a implantação de construções musculares de bioengenharia no modelo não apenas promoveu a regeneração muscular, com aumento da distribuição de fibras nervosas e formação de novos vasos sanguíneos, mas também facilitou a recuperação funcional dos músculos danificados.

Ainda são necessários mais estudos sobre o processo de regeneração muscular por meio da conversão direta para que essa tecnologia possa ser aplicada na prática médica. No entanto, os resultados das pesquisas realizadas são promissores.

A Medicina Regenerativa oferece perspectivas promissoras no tratamento e prevenção de doenças crônicas. Ela pode ajudar no tratamento de condições como diabetes, doenças cardíacas e doença de Parkinson, proporcionando novas abordagens terapêuticas focadas na regeneração de tecidos e células danificadas. Além disso, pode intervir precocemente para identificar e restaurar células ou tecidos comprometidos antes que a doença se manifeste completamente.

Em muitas doenças crônicas, o problema central é a perda ou disfunção celular. Por exemplo, a doença de Alzheimer está relacionada à perda de células cerebrais, enquanto o diabetes tipo 1 resulta da incapacidade das células do pâncreas de produzirem insulina. No caso do câncer, o crescimento descontrolado das células é a principal preocupação.