Artéria em um chip começa a desvendar segredos dos AVCs

Vasos sanguíneos em miniatura impressos em 3D em uma placa de óxido de silício - cada linha representa um vaso sanguíneo.
[Imagem: University of Sydney/ Fiona Wolf]

Vasos sanguíneos artificiais

Pesquisadores australianos usaram uma técnica avançada de impressão 3D sobre vidro para criar réplicas anatomicamente precisas de vasos sanguíneos humanos.

É uma tecnologia pioneira que a equipe chama de "artéria em um chip", uma tendência na pesquisa médica e científica que consiste em simular órgãos e tecidos no interior de microlaboratórios do tamanho de um chip de computador.

O novo chip, que imita a anatomia vascular e a dinâmica do fluxo sanguíneo, já trouxe novos insights sobre as causas do AVC, comprovando todo o seu potencial para revolucionar o diagnóstico e o teste de medicamentos personalizados.

O problema central enfrentado pela medicina cardiovascular é a falta de métodos capazes de prever os eventos iniciais que levam à formação de coágulos nas artérias, especialmente as carótidas. Atualmente, não existe uma plataforma de testes personalizada que considere as variações individuais na estrutura dos vasos e na viscosidade do sangue de cada paciente, fatores cruciais que influenciam o risco de trombose e a eficácia dos tratamentos.

A longo prazo, esta inovação pode permitir diagnósticos precoces e mais rápidos (dentro da janela crítica de 12 horas pós-sintomas) e o desenvolvimento de terapias personalizadas, reduzindo drasticamente a dependência de testes em animais e inaugurando uma nova era na medicina vascular de precisão.

O maior interesse nos "gêmeos digitais" está na sua utilização para simular situações em que as coisas dão errado. E depois tentar corrigi-las com novos medicamentos ou terapêuticas.
[Imagem: Yunduo Charles Zhao et al. - 10.1002/adma.202508890]

Evitar AVCs

A equipe utilizou tomografias computadorizadas de pacientes reais como "diagrama técnico" para criar modelos miniaturizados de artérias saudáveis e doentes, esculpindo-as com precisão microscópica. A técnica de fabricação de chips é muito adequada para isso porque é muito precisa, permitindo incluir até mesmo sulcos e irregularidades do revestimento vascular danificado.

O grande avanço foi recriar com sucesso a dinâmica de fluidos do sangue dentro desses microcanais, permitindo observar em tempo real, sob microscópio, a formação de coágulos e o comportamento das plaquetas.

Já nos primeiros usos da artéria em um chip os pesquisadores puderam observar, em tempo real e ao microscópio, a formação de coágulos sanguíneos e o comportamento das plaquetas, um componente crucial na coagulação do sangue que pode levar a um AVC. O chip revelou que o atrito e a força criados pelo fluxo sanguíneo contra o revestimento dos vasos sanguíneos desempenham um papel fundamental na movimentação das plaquetas, que regula a coagulação.

Isso ocorre em casos de hipertensão e aterosclerose, uma doença das artérias. Em áreas onde os vasos sanguíneos estavam sob alta pressão, os pesquisadores constataram uma movimentação de plaquetas de 7 a 10 vezes maior.

"Nossa próxima fronteira é integrar inteligência artificial à nossa plataforma de biofabricação para criar verdadeiros 'gêmeos digitais' que possam prever AVCs antes que eles aconteçam, passando do tratamento reativo para a prevenção proativa," disse Helen Zhao, da Universidade de Sydney.