BioNOW! #66 – À Descoberta: Novo Biomaterial! Tecidos curados de dentro para fora
BioNOW! #66 - À Descoberta: Novo Biomaterial! Tecidos curados de dentro para fora
Mais uma prova de que a ciência e tecnologia não nos param de surpreender!
Foi desenvolvido um biomaterial que tem a capacidade de reduzir inflamações e estimular a reparação de células e tecidos, aquando da sua administração via intravenosa. A eficácia deste biomaterial no tratamento de tecidos associados a ataques cardíacos foi demonstrada, com sucesso, em testes com roedores e animais de grande porte. A substância é introduzida intravenosamente com recurso a uma injeção e, com base em estudos efetuados pelos investigadores, estes também sugerem que este biomaterial pode-se mostrar benéfico no tratamento direcionado para traumatismos cranianos, na hipertensão arterial pulmonar, entre outros…
Karen Christman, professor de bioengenharia na Universidade de California San Diego, investigador e líder da equipa que desenvolveu este biomaterial, que compreende tanto bioengenheiros como físicos, afirma “This biomaterial allows for treating damaged tissue from the inside out”, constituindo, desta forma, uma nova abordagem à engenharia regenerativa. Segundo Christman, a avaliação da segurança e eficácia deste biomaterial no que toca a aspetos e testes em humanos irá começar dentro de um ou dois anos.
Primeiramente, e com base em estudos anteriores, a equipa por si liderada desenvolveu, um hidrogel feito a partir de scaffolds de tecido muscular cardíaco, capaz de ser injetado com recurso a um cateter em tecido muscular cardíaco danificado. O gel forma um scaffold nas áreas do coração presentemente danificadas, contribuindo e conduzindo para novo crescimento celular, assim como, reparação celular. Tem como desvantagem o facto de necessitar de ser diretamente injetado no músculo cardíaco, pelo que, apenas pode ser utilizado após uma ou mais semanas da ocorrência de um ataque cardíaco. Face a este evento, a equipa prosseguiu os seus estudos numa tentativa de desenvolver e criar um tratamento imediatamente administrável após um ataque cardíaco. Dadas as características que se pretendiam que o tratamento possuísse, isto significaria que o biomaterial teria de ser colocado no interior de um vaso sanguíneo do coração, simultaneamente a outros tratamentos como angioplastia, stents, entre outros…
Mas afinal, de que é que é feito este biomaterial?
Tudo começou com um hidrogel desenvolvido por esta mesma equipa protagonista do artigo, que demonstrou ser compatível com injeções sanguíneas. No entanto, o tamanho da partícula no hidrogel era demasiado grande para atingir os vasos sanguíneos com características de vazamento. O problema foi resolvido ao colocar o percursor líquido do hidrogel a centrifugar, o que permitiu descartar as partículas maiores e manter somente as nanopartículas. De seguida, o material resultante foi submetido a diálise e filtragem por esterilização, antes de ser liofilizado. Adicionou-se água estéril ao pó na sua etapa final, resultando num biomaterial com características que lhe permite ser injetado de forma intravenosa ou, então, infundido numa artéria coronária no coração.
Figura 1 – Biomaterial desenvolvido com base no hidrogel
Como funciona?
Os investigadores testaram, primeiramente, o biomaterial em modelos roedores com ataques cardíacos. Os resultados esperados era que o material atravessasse os vasos sanguíneos e penetrasse nos tecidos devido a lacunas que se formam entre as células endoteliais nos vasos sanguíneos a posteriori de um ataque cardíaco. Contudo, algo diferente aconteceu… O biomaterial ligou-se às células, provocando o fecho das lacunas e contribuindo para uma aceleração da cicatrização dos vasos sanguíneos, tendo como outcome a redução da inflamação.
Adicionalmente, a equipa também testou a hipótese deste biomaterial ajudar no combate contra outros tipos de inflamação, realizando testes em modelos de roedores com lesão cerebral traumática e hipertensão arterial pulmonar. Estes testes tiveram uma grande taxa de sucesso. Presente e futuramente, o laboratório de Christman irá realizar inúmeros estudos pré-clínicos para estudar estas condições.
O que se segue? Qual o próximo passo?
Maior parte do estudo deste trabalho de investigação focou-se no coração, contudo, a possibilidade de tratar outros órgãos e tecidos de difícil de acesso pode abrir portas a um novo campo de biomateriais e engenharia de tecidos capazes de tratar novas doenças. As próximas ações passam por conduzir estudos em humanos com o novo biomaterial direcionado para aplicações relacionadas com coração.
Esta terapia tem como vantagem o facto de ser fácil de administrar, demonstrando o seu potencial ao desempenhar um grande papel em termos de tratamento.
A descoberta e desenvolvimento deste biomaterial constitui mais uma forma de evolução e avanço científico-tecnológico, demonstrando que o progresso nesta área é contínuo, inovador e extremamente útil e aplicável. Vem facilitar e aprimorar a saúde do ser humano, tendo consequências diretas na sua qualidade de vida!
