Os aneurismas cerebrais são a matéria-prima de pesadelos – um vaso sanguíneo em seu cérebro que silenciosamente incha e aumenta, com o risco de um dia se romper, causando complicações fatais.
Embora existam vários tratamentos para aneurismas cerebrais, você pode imaginar que os vasos sanguíneos do cérebro podem ser um pouco difíceis de alcançar. Portanto, com o propósito de avaliar tratamentos e dar aos médicos algum tempo de treinamento prático, algum tipo de substituto antes que eles entrem em seu cérebro seria o ideal.
Uma equipe de pesquisadores com sede nos Estados Unidos agora trouxe isso à realidade. Eles produziram o primeiro aneurisma bioimpresso vivo fora do corpo humano, realizaram um procedimento médico nele e depois observaram sua cura.
Se os médicos perceberem que alguém tem um aneurisma cerebral antes de romper – infelizmente, eles são difíceis de detectar, então isso nem sempre acontece – eles tentarão interromper o fluxo sanguíneo para a área. Existem algumas maneiras diferentes de tratá-la e nenhuma das opções é particularmente divertida.
A primeira opção é o recorte cirúrgico – em que um cirurgião remove parte do seu crânio e coloca um pequeno clipe de metal na base do aneurisma.
A outra opção é algo chamado de enrolamento endovascular, em que um cateter é inserido em uma artéria na virilha e, em seguida, passado pelo corpo até o aneurisma. Uma bobina é então empurrada através do cateter para o aneurisma.
Ambos os tratamentos param ou interrompem o fluxo sanguíneo, o que significa que o aneurisma não ficará maior e potencialmente estourará. Mas os dois métodos também apresentam seus próprios problemas e pode ser difícil escolher qual opção é a melhor para um determinado paciente.
“Nós olhamos para o problema e pensamos que se pudéssemos emparelhar modelagem computacional e abordagens experimentais, talvez pudéssemos chegar a um método mais determinístico de tratar aneurismas ou selecionar tratamentos que pudessem melhor servir ao paciente”, disse o engenheiro do Laboratório Nacional Lawrence Livermore e autor sênior William Hynes.
“Agora podemos começar a construir a estrutura de um modelo personalizado que um médico cirúrgico pode usar para determinar o melhor método para tratar um aneurisma.”
A equipe imprimiu em 3D uma estrutura em forma de aneurisma usando hidrogel de fibrina-gelatina e, em seguida, semeou cuidadosamente o arcabouço com células cerebrais humanas chamadas hCMECs (células endoteliais microvasculares cerebrais humanas). Essas células se espalham, revestindo o aneurisma ao longo dos próximos sete dias, formando um aneurisma vivo impresso em 3D.
Embora aneurismas falsos como esse tenham sido criados antes, esta é a primeira vez que células humanas foram usadas para criar uma estrutura viva.
Depois que as células se espalharam, a equipe começou a fazer experimentos em seu aneurisma recém-formado, fluindo plasma de sangue de vaca através da estrutura e, em seguida, fazendo sua própria bobina endovascular. De forma empolgante, a bobina formou com sucesso um coágulo no local – o que significa que o fluxo sanguíneo foi interrompido e o modelo funcionou!
A equipe ressalta que ainda há um longo caminho a percorrer antes que isso esteja pronto para os médicos. Eles ainda precisam trabalhar mais em modelos computacionais de coagulação em três dimensões, usando melhor velocimetria de imagem de partículas e se tornando melhores em imitar a tensão de cisalhamento da parede que causa aneurismas em primeiro lugar.
Mas, com a ajuda de varreduras cerebrais de pacientes e sistemas de modelagem por computador, eles esperam que os modelos físicos possam ser personalizados para o aneurisma de um paciente específico.
Este é um desenvolvimento empolgante que tem muitos usos potenciais, e a equipe acha que esta poderia ser uma opção melhor para avaliar novos tratamentos do que modelos animais e, quando usado com modelagem por computador, pode reduzir o tempo necessário para novas técnicas cirúrgicas para chegar à clínica.
“Este modelo in vitro pode ser usado para treinar cirurgiões ou estudantes de medicina para implantar dispositivos neurovasculares em uma estrutura vascular complexa”, escreve a equipe em seu artigo.
“[Ele] pode ser prontamente utilizado em investigações relacionadas à análise de respostas de coagulação de dispositivos de embolização, respostas de cura após o tratamento e os mecanismos biofísicos de formação ou ruptura de aneurisma usando os dados hemodinâmicos resultantes.”
Publicado em 28/10/2020 14h08
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