Os cientistas criam ilhotas humanas estampadas em 3D funcionais para tratamento de diabetes tipo 1

Uma equipe de cientistas internacionais deu um grande salto na pesquisa de diabetes ao imprimir com sucesso ilhotas humanas funcionais em 3D usando um novo bioink. Apresentado hoje no Esot Congress 2025, a nova tecnologia pode abrir caminho para opções de tratamento mais eficazes e menos invasivas para pessoas que vivem com diabetes tipo 1 (T1D).

A inovação envolveu a impressão de ilhotas humanas-os aglomerados de células produtores de insulina no pâncreas-usando um bioink personalizado feito de alginato e tecido pancreático humano descelularizado. Essa abordagem produziu estruturas de ilhotas duráveis ​​e de alta densidade que permaneceram vivas e funcionais por até três semanas, mantendo fortes respostas de insulina à glicose e mostrando um potencial real para o uso clínico futuro.

Os transplantes de ilhotas tradicionais são tipicamente infundidos no fígado, um processo que pode resultar em perda significativa de células e sucesso limitado a longo prazo. Por outro lado, as ilhotas impressas em 3D neste estudo foram projetadas para serem implantadas logo abaixo da pele, um procedimento simples que exige apenas anestesia local e uma pequena incisão. Essa abordagem minimamente invasiva pode oferecer uma opção mais segura e confortável para os pacientes.

“Nosso objetivo era recriar o ambiente natural do pâncreas, para que as células transplantadas sobrevivessem e funcionassem melhor”, explicou o principal autor Dr. Quentin Perrier. “Usamos um bioink especial que imita a estrutura de suporte do pâncreas, dando a ilhotas o oxigênio e os nutrientes necessários para prosperar”.

Para manter as ilhotas humanas frágeis seguras durante a impressão, a equipe criou uma maneira mais suave de imprimir por configurações de chave de ajuste fino-usando baixa pressão (30 kPa) e uma velocidade lenta de impressão (20 mm por minuto). Essa abordagem cuidadosa reduziu o estresse físico nas ilhotas e ajudou a manter sua forma natural, resolvendo um grande problema que havia retido as tentativas anteriores de bioprinting.

Nos testes de laboratório, as ilhotas bioprinhuas permaneceram vivas e saudáveis, com mais de 90% de sobrevida celular. Eles também responderam melhor à glicose do que as preparações padrão das ilhotas, liberando mais insulina quando necessário.

No dia 21, as ilhotas bioprinhuas mostraram uma capacidade mais forte de sentir e reagir aos níveis de açúcar no sangue – um sinal importante de que eles poderiam funcionar bem após serem implantados. É importante ressaltar que os construtos mantiveram sua estrutura sem agrupar ou quebrar, superando um obstáculo comum nas abordagens anteriores.

Além disso, as estruturas impressas em 3D apresentaram uma arquitetura porosa que aumentou o fluxo de oxigênio e nutrientes nas ilhotas incorporadas. Esse design não apenas ajudou a manter a saúde celular, mas também promoveu a vascularização, os quais são críticos para a sobrevivência e função a longo prazo após o transplante.

“Este é um dos primeiros estudos a usar ilhotas humanas reais em vez de células animais na bioprinting, e os resultados são incrivelmente promissores”, observou o Dr. Perrier. “Isso significa que estamos chegando mais perto de criar um tratamento pronto para o diabetes que possa um dia eliminar a necessidade de injeções de insulina”.

A equipe está agora testando as construções bioprinhuas em modelos animais e explorando opções de armazenamento de longo prazo, como a criopreservação, que podem tornar a terapia amplamente disponível. Eles também estão trabalhando na adaptação do método para fontes alternativas de células produtoras de insulina para superar a escassez de doadores, incluindo ilhotas e xeno-isletos derivados de células-tronco (de porcos).

“Embora ainda haja trabalho a ser feito, esse novo método de bioprinting marca um passo crítico em direção a terapias personalizadas e implantáveis ​​para o diabetes. Se os ensaios clínicos confirmarem sua eficácia, ele poderá transformar o tratamento e a qualidade de vida para milhões de pessoas em todo o mundo”, concluiu o Dr. Perrier.

Fornecido pela Sociedade Europeia para Transplante de Organos