Veias artificiais crescem com cultivo magnético

Com o estiramento mecânico feito por campos magnéticos torna-se possível controlar como as artérias artificiais desenvolvem novos capilares.
[Imagem: Ritu Raman]

Tração magnética

Vários processos e técnicas têm sido desenvolvidos para cultivar órgãos e tecidos vivos a partir de células-tronco, com o objetivo de substituir partes doentes ou danificadas do corpo. Já foram demonstrados cultivos em laboratório de músculos, fígados, rins, pele e outros tecidos artificiais.

Mas até agora não havia uma maneira confiável de criar redes de vasos sanguíneos com padrões precisos, alguns dos quais devem ser mais finos que um fio de cabelo humano. E, sem uma rede vascular para fornecer nutrientes, qualquer tecido artificial, por mais semelhante que seja dos naturais, não vai conseguir funcionar, morrendo tão logo saia do seu meio de cultivo no laboratório.

E, de maneira um tanto curiosa, uma nova técnica demonstrou que é possível planejar e controlar o crescimento de vasos sanguíneos artificiais apenas esticando-os mecanicamente, sem nada da complexidade da biotecnologia.

Pesquisadores construíram um "vaso sanguíneo em um chip", composto por uma artéria central feita de células endoteliais humanas, que cresce embutida em um gel. Ao estudar como essa artéria principal respondia a movimentos induzidos no gel, eles descobriram que esses movimentos fazem uma enorme diferença no crescimento do vaso sanguíneo artificial.

Como é tudo muito delicado, a melhor alternativa consistiu em prover um movimento baseado no magnetismo. Para isso, partículas magnéticas foram introduzidas no gel, e um ímã externo é então usado para mover os pequenos ímãs, que puxam consigo o gel e, junto com ele, o vaso sanguíneo em desenvolvimento. O resultado é um processo de estica/encolhe no vaso sanguíneo que pode ser feito de modo muito preciso, sem danos.

Processo de cultivo de vasos sanguíneos artificiais com estiramento magnético.
[Imagem: Sina Kheiri et al. - 10.1073/pnas.2532667123]

Crescimento de capilares

O benefício da manipulação por magnetismo foi além do mero desenvolvimento do próprio vaso sanguíneo artificial: A simples ação mecânica de movimentar repetidamente a artéria estimula o desenvolvimento de outros capilares menores, que se derivam da artéria principal.

E é tudo controlável: Alterando a direção em que a artéria é movimentada ou esticada, é possível direcionar o crescimento dos novos microvasos; e a mudança na força com que a artéria é esticada controla a quantidade de novos vasos que crescem.

Isso oferece uma nova maneira de projetar vasos sanguíneos artificiais e programar os padrões de seu crescimento, com vistas à alimentação dos tecidos e órgãos cultivados em laboratório.

"Tecidos saudáveis dependem de redes organizadas de vasos sanguíneos, mas os protocolos mais modernos não permitem a fabricação dessas redes em tecidos projetados," explicou a professora Ritu Raman, do MIT (EUA). "A capacidade de programar o crescimento de vasos sanguíneos com estímulos físicos pode permitir a fabricação reprodutível e em larga escala de tecidos projetados que podem ser implantados no corpo para restaurar a função após doenças ou lesões debilitantes."