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Empresa tem planos para imprimir corações humanos no espaço

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Pensar em uma fábrica espacial com aparelhos biotecnológicos fabricando dezenas ou centenas de corações humanos na órbita terrestre parece mais um devaneio da trama do próximo blockbuster de ficção científica produzido por Hollywood. Por mais improvável que pareça esse vislumbre futurista, entretanto, ele pode estar mais perto de se concretizar do que imaginamos.

Uma empresa sediada na pequena cidade de Greenville, Indiana, nos Estados Unidos, está prestes a lançar para a Estação Espacial Internacional (ISS) seu primeiro protótipo de uma impressora 3D cujo objetivo é justamente testar e aprimorar as complexas tecnologias necessárias para manufaturar tecidos cardíacos em um complexo científico orbital. Batizado de BioFabrication Facility (BFF), o dispositivo desenvolvido pela Techshot em parceria com a Nasa deve ser lançado em julho a bordo de uma cápsula da SpaceX, na missão CRS-18.

De acordo com Rich Boling, vice-presidente de avanço corporativo da Techshot, o BFF recentemente passou por testes críticos em Huntsville, Alabama, no Centro de Voos Espaciais Marshall, da NASA, e neste momento o dispositivo está em fase final de montagem e preparação antes de ser despachado para o lançamento. As tecnologias por trás da iniciativa vêm sendo desenvolvidas pela empresa há mais de 20 anos.

A primeira placa de cultivo de células da Techshot foi lançada ao espaço em 1998 no ônibus espacial Discovery e operada pelo lendário astronauta John Glenn, primeiro norte-americano a orbitar a Terra, em 1962. Em seu retorno ao espaço, Glenn era senador dos EUA e se tornou a pessoa mais velha a viajar para fora do planeta, com 77 anos. O projeto do BFF é uma extensão de um programa iniciado pela empresa em 2015 para desenvolver vasos sanguíneos artificiais.

No ano seguinte, uma primeira versão da impressora foi testada em uma versão modificada do avião 727 da Boeing operado pela Zero Gravity Corporation. “Nós testamos a habilidade do protótipo de imprimir com células-tronco de humanos adultos em queda livre, onde experienciamos a microgravidade”, disse Boling. “Desde o verão de 2016, temos refinado nosso design e construído protótipos cada vez mais complexos.”

Cientistas trabalham na fabricação de impressora 3D (Foto: Divulgação)

Mas você deve estar se perguntando: por que seria mais vantajoso cultivar corações em uma estação orbital e não aqui na Terra? O problema é que a produção artificial desses delicados tecidos biológicos acaba não resistindo à implacável gravidade terrestre. Esforços para produzir órgãos complexos em laboratório têm avançado bastante nos últimos anos, mas eles sucumbem diante do próprio peso se não forem estabilizados por um intrincado aparato que sustenta as frágeis estruturas como se fosse um andaime.

A Techshot está convicta de que a fabricação de órgãos vitais é mais eficiente no espaço do que na superfície terrestre. Boling explica que a impressão biológica utilizando apenas células e nutrientes é o melhor cenário para a saúde do tecido, mas isso é simplesmente inviável aqui no solo. “Imprimir com uma biotinta dessas na Terra resultaria apenas em uma massa disforme”, afirma.

Para garantir que os corações não desabem perante à gravidade terrestre, os cientistas precisam injetar químicos na mistura que aumentam a viscosidade das camadas impressas. Mas isso acaba comprometendo a movimentação e crescimento das células cardíacas. Só que os órgãos produzidos em órbita acabariam sucumbindo da mesma forma quando reentrassem na atmosfera — é por isso que a Techshot concebeu o ADSEP, um processador que garante a integração e amadurecimento dos tecidos.

Dentro desse biorreator podem ser alojadas até três placas com impressões cardíacas frescas, que devem permanecer ali por várias semanas até estarem fortalecidas e resistentes o bastante para resistir ao retorno à gravidade. Mas há um longo caminho pela frente antes da fabricação de corações no céu. “Imprimir órgãos inteiros provavelmente vai requerer a inclusão da nossas tecnologias de vasos sanguíneos artificiais, que nós vamos produzir na Terra e mandar ao espaço para que o BFF imprima ao redor”, explica Boling.

Apesar de ser um primeiro passo, ainda há uma longa jornada entre o lançamento do primeiro protótipo do BFF para a estação espacial e a produção de órgãos no espaço. A Techshot estima que a tecnologia esteja madura o bastante em 2025, mas que outros dez anos sejam necessários para que o processo seja regulamentado. O grande trunfo do conceito é que os órgãos seriam fabricados a partir das células-tronco do próprio paciente à espera do transplante, o que elimina as chances de rejeição.

Protótipo da impressora para a impressão de órgãos (Foto: Divulgação)

É por isso que a empresa defende que a empreitada seja comercialmente viável. “A partir da perspectiva do custo, nós acreditamos que tecidos manufaturados no espaço a partir das células-tronco do próprio paciente vão ser mais baratos do que diversos transplantes de doadores ao longo da vida, além do uso de drogas anti-rejeição e os efeitos colaterais desses medicamentos quando órgãos de doadores são utilizados”, afirma o executivo.

Após testar seus próprios protocolos, a Techshot vai disponibilizar sua plataforma biológica na ISS para que grupos de pesquisa do mundo todo também desenvolvam estudos no BFF. Se o projeto der certo e se mostrar sustentável, promete ser um grande alento às multidões de pacientes à espera de um órgão. Em 2017, cerca de 7,6 mil transplantes de coração foram realizados no mundo — mas milhares de pessoas morrem na fila. Pode ser que, no final das contas, a salvação delas venha do espaço.

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Cientistas restabelecem funções de células cerebrais de animais mortos

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Os pesquisadores realizaram os testes em 32 cérebros de porcos mortos há quatro horas

“Os desafios imediatos que estes resultados implicam são principalmente éticos”, diz o professor David Menon (Paulo Whitaker/Reuters)

Um grupo de pesquisadores conseguiu restabelecer certas funções neuronais no cérebro de porcos que haviam morrido fazia algumas horas, um marco digno da ficção científica, que não prova, porém, que a ressurreição seja possível.

O estudo publicado nesta quarta-feira na revista Nature indica que nos cérebros estudados não foi detectada “nenhuma atividade elétrica que implicaria um fenômeno de consciência ou percepção”.

“Não são cérebros vivos, mas cérebros cujas células estão ativas”, afirma um dos autores do estudo, Nenad Sestan.

Segundo este pesquisador da Universidade de Yale, estes trabalhos demonstram que “subestimamos a capacidade de restauração celular do cérebro”.

Além disso, sugerem que a deterioração dos neurônios como consequência “da interrupção do fluxo sanguíneo poderia ser um processo de longa duração”, segundo um comunicado da Nature.

Os cérebros dos mamíferos são muito sensíveis à diminuição do oxigênio provido pelo sangue. Por isso, quando se interrompe o fluxo, o cérebro para de estar oxigenado e os danos são irreparáveis.

Os pesquisadores utilizaram 32 cérebros de porcos mortos havia quatro horas. Graças a um sistema de bombeamento batizado BrainEx, foram irrigados durante seis horas com uma solução a uma temperatura equivalente à do corpo (37 graus).

Esta solução, um substituto do sangue, foi concebida para oxigenar os tecidos e protegê-los da degradação derivada da interrupção do fluxo sanguíneo.

Os resultados foram surpreendentes: diminuição da destruição das células cerebrais, preservação das funções circulatórias e inclusive restauração de uma atividade sináptica (sinais elétricos ou químicos na zona de contato entre neurônios).

Segundo os pesquisadores, o estudo poderia permitir uma melhor compreensão do cérebro, estudando de que forma este se degrada “post mortem”. Também abriria caminho para futuras técnicas para preservar o cérebro após um infarto, por exemplo.

Teoricamente, a longo prazo, poderia servir para ressuscitar um cérebro morto, algo impossível por enquanto.

Vivo ou morto?

“Os desafios imediatos que estes resultados implicam são principalmente éticos”, ressalta o professor David Menon, da Universidade de Cambrigde, que não participou do estudo.

O estudo reabre a questão sobre “o que é que faz com que um animal ou um homem estejam vivos”, afirmam outros cientistas em um comentário publicado paralelamente na Nature.

“Este estudo utilizou cérebros de porcos que não haviam recebido oxigênio, glicose nem outros nutrientes durante quatro horas. Portanto, abre possibilidades até agora inimagináveis”, segundo Nita Farahany, Henry Greely e Charles Giattino, respectivamente professora de Filosofia e especialistas em neurociências.

O estudo poderia colocar em questão dois princípios científicos, segundo estes especialistas.

“Primeiro, o fato de que a atividade neuronal e a consciência param definitivamente após segundos ou minutos de interrupção do fluxo sanguíneo no cérebro dos mamíferos”.

“Segundo, o fato de que a menos que se restaure rapidamente a circulação sanguínea, é ativado um processo irreversível que leva à morte das células e em seguida à do órgão”, afirmam.

Estes três especialistas exortam a estabelecer “diretivas sobre as questões científicas e éticas que este estudo levanta”.

Em outro comentário publicado pela Nature, especialistas em bioética destacam que o desenvolvimento da técnica BrainEx poderia a longo prazo prejudicar a doação de órgãos.

Para os transplantes, a maioria dos órgãos são extraídos de doadores em estado de morte cerebral. Se for considerado que este estado é reversível, o que acontecerá com a doação?

O trio Farahany, Greely e Giattino cita uma frase do filme americano “A princesa prometida”, de 1987: “Há uma pequena diferença entre estar quase morto e completamente morto (…) Quase morto, ainda se está um pouco em vida”, afirma um curandeiro no filme.

 

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Ciência

Promissora, técnica Crispr é aplicada pela 1ª vez em pacientes com câncer

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Crispr Therapeutics e sua parceira Vertex Pharmaceuticals lideram a corrida da edição genética

Médicos do Centro de Câncer Abramson, da Universidade da Pensilvânia, realizaram uma infusão com um medicamento à base de Crispr em dois pacientes com câncer, em outro teste em humanos com a promissora tecnologia de edição de genes.

Ambos os pacientes com câncer haviam tido uma recaída antes do início do estudo clínico. Um paciente tem mieloma múltiplo e, o outro, sarcoma, disse o representante da Penn Medicine, John Infanti, em e-mail. O teste clínico é financiado pelo Instituto Parker de Imunoterapia para o Câncer, do bilionário Sean Parker, e pela empresa de capital fechado Tmunity Therapeutics, disse.

Os investidores acompanham de perto o desenvolvimento da tecnologia de edição de genes, que possui uma variedade de aplicações, e só recentemente começou a ser testada em humanos. No entanto, uma série de artigos científicos com questionamentos sobre a segurança da técnica e a realidade dos onerosos obstáculos clínicos e regulatórios, que colocam tais terapias muito longe da aprovação nos EUA, têm pesado sobre as ações da Crispr, que leva o mesmo nome da tecnologia.

No ano passado, um pesquisador chinês surpreendeu cientistas quando afirmou ter criado os primeiros bebês geneticamente modificados do mundo, cruzando uma fronteira ética e provocando uma reação negativa de autoridades de saúde e de outros cientistas.

A Crispr Therapeutics, uma empresa negociada na Nasdaq, e sua parceira Vertex Pharmaceuticals lideram a corrida da técnica Crispr entre empresas de capital aberto nos EUA no campo de estudos clínicos, tendo aplicado uma dose no primeiro paciente em fevereiro. Alguns analistas esperam dados preliminares já este ano.

As conclusões do estudo da Penn Medicine serão divulgadas em apresentação para médicos ou em publicação revisada por especialistas, disse Infanti.

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Ciência

O que você precisa saber sobre o Grand Canyon

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Horseshoe Bend At Sunset – Colorado River, Arizona

Com 446 quilômetros de extensão e uma profundidade de quase dois quilômetros, o Grand Canyon é o maior cânion do planeta e considerado um patrimônio mundial pela Unesco (Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura). No dia 26 de fevereiro de 1919, foi oficialmente transformado em parque nacional, uma área protegida pelo estado. Sua história, porém, vai muito além dos cem anos, e sua beleza não chega perto do que a maioria dos 5 milhões visitantes anuais enxergam em visitas rápidas às bordas principais (norte e sul) do cânion.

A formação geológica remonta a 6 milhões de anos
Embora exista um debate entre geólogos para estabelecer precisamente a formação do Grand Canyon, estima-se que o rio Colorado começou a esculpir a região ao estabelecer seu curso há cerca de cinco e seis milhões de anos. A bacia do Colorado, por sua vez, começou a se desenvolver há 70 milhões de anos. E há pedras que remontam a 2 bilhões de anos no período de formação do planeta.

A região era habitada por indígenas
Por milhares de anos, índios das tribos navajo, Hualapai, Havasupai, entre outras, moraram no local. O primeiro europeu a chegar na região foi o espanhol García López de Cárdenas, em 1540.

Grand Canyon (Foto: Marilia Marasciulo)

GRAND CANYON (FOTO: MARILIA MARASCIULO)

O clima varia muito
Por causa da altitude e de regiões desérticas, as temperaturas variam de 38ºC no verão a -18ºC no inverno nas bordas do cânion. A temperatura também aumenta na medida em que se aproxima do rio Colorado. Por causa da variação, a borda sul é a mais visitada por turistas, pois permanece aberta o ano todo.

As suas distâncias são estranhas
Embora a distância entre as bordas norte e sul seja de somente 34 quilômetros em linha reta (que podem ser percorridos a pé por uma trilha), de carro ela é de 350 quilômetros. Isso porque o parque tenta preservar a área mantendo-a inacessível para carros e existe apenas uma ponte para atravessar o rio.

A biodiversidade é muito rica
O cenário que parece inóspito esconde uma grande biodiversidade de plantas e animais. São 1.737 espécies de plantas, 167 de fungos, 64 de musgo e 195 de líquen. Ao longo do rio, é possível encontrar 90 espécies de mamíferos, dos quais 18 são roedores e 22, de morcegos.

Variedade de ecossistemas
A grande biodiversidade pode ser atribuída à variedade de ecossistemas no parque: ele tem cinco das sete zonas de vida e três dos quatro tipos de deserto da América do Norte. Explorar a fundo o Grand Canyon é como viajar do México ao Canadá.

GRAND CANYON (FOTO: MARILIA MARASCIULO)

 

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