Tecidos renais e hepáticos foram bioimpressos com sucesso no espaço pela primeira vez.
Os tecidos biológicos produzidos a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) utilizando Biotecnologias Auxilium‘ Bioimpressora orbital 3D AMP-1, retornada à Terra na missão AXLM-3 by way of SpaceX-34 no mês passado.
Tecidos renais, hepáticos e cartilaginosos foram produzidos juntamente com 28 implantes de reparo de nervos, tornando-se a primeira instância de três tipos diferentes de tecidos sendo impressos durante um único voo espacial, e todos em uma única plataforma de fabricação autônoma.
Os tecidos renais e hepáticos foram fabricados usando células e tecidos do Wake Forest Institute for Regenerative Drugs (WFIRM). O professor e diretor do WFIRM, Dr. Anthony Atala, MD, disse que o sucesso marca “um passo importante para a medicina regenerativa”, enquanto a distribuição uniforme de células alcançada “aponta para possibilidades reais de fabricação de dispositivos médicos e tecidos no espaço”.
Auxilium, uma empresa de biotecnologia e dispositivos médicos especializada em terapias implantáveis e biofabricação baseada no espaço, está por trás da plataforma de fabricação que permitiu a fabricação de tecidos em microgravidade. Jacob Koffler, PhD, MBA, CEO da Auxilium, disse à TCT que as descobertas mostram que a biofabricação espacial pode ser repetível, versátil e escalável.
Koffler explicou: “Este marco abre a porta para uma nova forma de desenvolver a medicina regenerativa. Ao aproveitar as condições únicas no espaço, os investigadores podem criar produtos de ciências da vida que não podem ser fabricados na Terra e, em muitos casos, produzi-los mais rapidamente. Isso tem o potencial de acelerar o caminho da investigação para a clínica, trazendo terapias inovadoras aos pacientes mais cedo”.
O benefício da bioimpressão no espaço é que ela permite aos engenheiros controlar a distribuição espacial das células em 3D, enquanto, na Terra, a impressão sob a gravidade faz com que as células afundem. A realização deste trabalho em ambiente de microgravidade significa que as células permanecem suspensas e podem ser impressas em camadas específicas para atuarem como uma arquitetura pure de tecido.
“A biologia celular pode progredir mais rapidamente no espaço”, disse Koffler. “Quando você fabrica tecido no espaço, você pode obter um produto maduro mais rápido do que na Terra.”
Outra descoberta notável desta pesquisa é o potencial para produzir modelos de tecidos organoides que reproduzam as características dos órgãos humanos. Estes modelos desenvolvidos em laboratório são cada vez mais utilizados por investigadores e empresas farmacêuticas para estudar doenças e novos tratamentos, e há uma procura crescente por parte de organismos reguladores e investigadores que exploram alternativas relevantes para humanos aos testes tradicionais em animais. Para organoides usados em projetos de pesquisa espaciais como este, a produção normalmente aconteceria na Terra, mas Auxilium diz que a capacidade de construí-los em órbita poderia proporcionar aos pesquisadores maior acesso a sistemas experimentais e reduziria a dependência de cronogramas de lançamento.
Ao demonstrar a capacidade de fabricar vários tipos de tecidos em órbita, a Auxilium diz que está ajudando a estabelecer as bases para futuros laboratórios biomédicos baseados no espaço, capazes de produzir ferramentas avançadas de pesquisa biológica, e está atualmente trabalhando com construtores de estações espaciais de próxima geração, incluindo Huge e Starlab.
“A longo prazo, pretendemos não apenas desenvolver estes produtos no espaço, mas também fabricá-los lá em escala comercial”, disse Koffler. “À medida que o acesso rotineiro à órbita se torna uma realidade através de uma economia espacial comercial em expansão, a nossa plataforma permitirá uma classe inteiramente nova de produtos de medicina regenerativa que simplesmente não são possíveis de fabricar na Terra.”
De acordo com Koffler, a Auxilium acredita que sua tecnologia se tornará “um componente padrão dos voos espaciais tripulados” para fornecer cuidados de saúde aos futuros humanos que viverão e trabalharão no espaço. Também visa estabelecer o espaço como uma plataforma de produção para dispositivos médicos cada vez mais sofisticados, tecidos funcionais projetados e, em última análise, órgãos transplantáveis “cuja qualidade e complexidade biológica são difíceis de alcançar na Terra”.
“Esta tecnologia é igualmente importante para o futuro da exploração espacial humana”, concluiu Koffler. “Enquanto a NASA e seus parceiros estão trabalhando para estabelecer uma presença humana sustentada na Lua por meio do programa Artemis e se preparar para missões a Marte, os astronautas precisarão de capacidades médicas avançadas que não podem contar com o reabastecimento da Terra. A capacidade de fabricar tecidos, terapias regenerativas e dispositivos médicos sob demanda se tornará um componente crítico dos cuidados de saúde espaciais, permitindo que as tripulações tratem ferimentos, respondam a emergências médicas e mantenham a saúde durante missões de longa duração longe de casa. Ao mesmo tempo, a Força Espacial dos EUA está se preparando para apoiar uma presença operacional em expansão no domínio espacial, onde capacidades resilientes e autónomas se tornarão cada vez mais importantes.”