O ventrículo esquerdo é aquele que bombeia o sangue recém-oxigenado para a aorta e daí para o resto do corpo. O modelo criado em laboratório pode oferecer aos cientistas uma nova maneira de estudar uma ampla gama de doenças e condições cardíacas e testar possíveis terapias. A invenção foi descrita em um artigo publicado na Advanced Biology.
A equipa multidisciplinar de pesquisadores foi liderada pela professora Milica Radisic do Centro de Pesquisa e Aplicações de Tecnologia de Fluidos (CRAFT).
“Com esses modelos, podemos estudar não apenas a função celular, mas também a função de tecidos e órgãos, tudo sem a necessidade de cirurgia invasiva ou experimentos em animais. Também podemos usá-los para testar candidatos a medicamentos para efeitos positivos ou negativos”, comentou a prof. Radisic.
Como foi feito um ventrículo artificial?
Para alcançar três dimensões, a equipe usou minúsculos andaimes feitos de polímeros biocompatíveis. Uma estrutura semelhante a uma malha foi preenchida com células do músculo cardíaco e deixada crescer em meio líquido. Pulsos elétricos foram usados para fazer o coração “bater”.
Um tubo de polímero oco com um diâmetro de 0,5 milímetros bombeia o fluido para fora da abertura. O volume de ruptura e a pressão foram medidos com o cateter condutivo – a mesma ferramenta usada para avaliar esses parâmetros em pacientes vivos.
No momento, o modelo só pode produzir uma pequena fração – menos de 5% – da pressão de ruptura que um coração real poderia produzir. O trabalho futuro se concentrará no aumento da densidade celular para aumentar o volume e a pressão de ruptura. A equipa também quer encontrar uma maneira de reduzir ou, eventualmente, remover andaimes que um coração real não teria.
“Temos que lembrar que levou milhões de anos para desenvolver uma estrutura tão complexa quanto o coração humano”, acrescentou Radisic.
“Com o nosso modelo, podemos medir o volume de ejeção – a quantidade de fluido que é expelido cada vez que a câmara se contrai – e a pressão desse fluido. Ambas as propriedades eram quase impossíveis de controlar em modelos anteriores”, disse Sargol Okhovatian, um dos pesquisadores.
“O sonho de todo engenheiro de tecidos é desenvolver órgãos totalmente prontos para serem transplantados para o corpo humano. Ainda estamos muitos anos longe disso, mas sinto que esta câmara bio-artificial é um ponto importante”, acrescentou.