Pesquisadores brasileiros usaram impressão tridimensional (3D) para desenvolver um modelo de pele artificial com propriedades mais semelhantes às da pele humana. A estrutura, chamada de Pele Humana Equivalente com Hipoderme (HSEH), poderá ser usada em estudos para tratar doenças e lesões como feridas e queimaduras, assim como no desenvolvimento de medicamentos e cosméticos, sem a necessidade de testes em animais.

O processo de produção do material, feito a partir de células-tronco (capazes de se transformar em diferentes tipos de células) e células primárias (cultivadas diretamente de tecidos humanos ), foi descrito na revista Communications Biology por cientistas do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

O trabalho foi apresentado no dia 27 de novembro em uma sessão sobre biotecnologia realizada durante a FAPESP Week Spain, em Madri. O evento, que terminou no dia 28 de novembro na Faculdade de Medicina da Universidade Complutense de Madri (UCM), na região de Moncloa-Aravaca, teve como objetivo estreitar os laços entre pesquisadores do estado de São Paulo e do país europeu para promover parcerias em pesquisa.

"Conseguimos desenvolver um modelo completo de pele com três camadas: epiderme, derme e hipoderme. Dessa forma, conseguimos obter um modelo do órgão com características muito semelhantes às de um ser humano", disse Ana Carolina Migliorini Figueira, pesquisadora do LNBio-CNPEM e coordenadora do projeto, à Agência FAPESP.

Segundo Figueira, modelos de pele 3D têm sido explorados como um método alternativo ao uso de animais, por exemplo, em testes de absorção de cosméticos. Mas a limitação das opções desenvolvidas até agora é que elas negligenciam a hipoderme – a camada mais profunda da pele, que desempenha um papel fundamental na regulação de processos biológicos importantes, como hidratação e diferenciação celular.

Essa camada, formada por células adiposas (de gordura), desempenha um papel ativo na pele, influenciando processos como regulação da água, desenvolvimento celular e imunidade, sendo essencial para a criação de modelos de pele completos e funcionais.

Os pesquisadores usaram técnicas de engenharia de tecidos para melhorar a tecnologia e conseguiram construir um equivalente de pele humana de espessura total com a hipoderme para criar um ambiente mais próximo do tecido humano real, permitindo adesão, proliferação e diferenciação celular mais eficientes.

"Este novo modelo de pele 3D com a camada de hipoderme fornece uma plataforma in vitro mais precisa para modelagem de doenças e estudos toxicológicos", concluiu Figueira.

"Os resultados dos testes que realizamos mostram que a hipoderme é essencial para modular a expressão de uma ampla gama de genes vitais para a funcionalidade da pele, como aqueles relacionados à proteção e regeneração dos tecidos", disse ela.

Os pesquisadores usaram bioimpressão 3D para construir um modelo de pele baseado em colágeno, que serve como matriz para interação celular.

O LNBio produzirá a pele para seus próprios estudos, mas também poderá produzir o material para instituições de pesquisa parceiras. A ideia é ajudar a desenvolver enxertos para tratamento de feridas e queimaduras.

Por meio de outro projeto, os pesquisadores brasileiros pretendem usar essa pele 3D mais realista para desenvolver um modelo de pele diabética com feridas crônicas e, consequentemente, um curativo para essa finalidade.

A ideia é que os pesquisadores do LNBio consigam vascularizar o modelo de pele humana in vitro em três camadas para criar uma versão que imite as características da pele de pessoas com diabetes, que podem ter feridas de difícil cicatrização e correm risco de amputação de membros.

Em contraste, um grupo de pesquisadores holandeses afiliados ao Centro Médico da Universidade Radboud está trabalhando para desenvolver novos biomateriais para criar um curativo para tratar feridas diabéticas.

"Nosso objetivo, quando o novo curativo estiver produzido, é testá-lo tanto em modelo animal quanto na pele humana diabética que desenvolveremos", explicou Figueira.

Enquanto isso, um grupo de pesquisadores da Universidade Federal do ABC (UFABC), também no Brasil, pretende usar ferramentas de biologia sintética para construir biossensores baseados em circuitos genéticos, como DNA, RNA e proteínas, para monitorar a contaminação de amostras ambientais, como água, por metais.

Ao combinar conhecimento biológico e de engenharia, os pesquisadores pretendem introduzir novas funções em organismos naturais por meio do desenvolvimento de novas sequências genéticas.

"Há moléculas naturais de RNA e proteínas que podem interagir com mercúrio e manganês, por exemplo. A ideia é desenhar esses circuitos genéticos, principalmente de bactérias, para monitorar a contaminação de amostras de água por esses metais, em tempo real e de forma menos custosa, sem a necessidade de usar equipamentos robustos e caros", disse Milca Rachel da Costa Ribeiro Lins, professora da UFABC e coordenadora do projeto, à Agência FAPESP.

A área da biotecnologia é considerada estratégica para a Espanha e recebeu grandes investimentos da UCM nos últimos anos, enfatizaram pesquisadores espanhóis que participaram do evento.

"Os Estados Unidos continuam sendo o líder mundial no mercado de biotecnologia. Mas países da Europa, Ásia, América Central e Oriente Médio estão mostrando um crescimento muito alto. E a Espanha tem vários pontos fortes. Um deles é que há cerca de 4.500 empresas trabalhando neste campo", disse Maria Isabel de la Riesco, professora da UCM.

As empresas de biotecnologia na Espanha empregam mais pesquisadores do que outras indústrias e os salários na área são mais altos do que a média nacional, disse ela.

"A Espanha tem uma participação de 2,46% nas publicações mundiais de artigos relacionados à biotecnologia, e sua taxa de citação é 21% maior que a média global. Cerca de 60% da produção científica em biotecnologia no país é realizada em colaboração internacional", afirmou Riesco.