Como a impressão 3D permite que os cientistas desenvolvam novos cabelos humanos
Pesquisadores da Universidade de Columbia descobriram uma maneira de usar a tecnologia de impressão 3D para simular a pele do couro cabeludo humano e, assim, permitir que novos cabelos humanos cresçam. Eles podem então transplantar o novo cabelo para o couro cabeludo de pessoas que estão passando por queda de cabelo.
Um grande número de pessoas em todo o mundo experimenta queda de cabelo de uma forma ou de outra, seja por causas naturais ou como efeito colateral da terapia médica. Em muitos desses casos - especialmente em indivíduos com queda natural de cabelo - o processo não é reversível.
Estudos têm demonstrado que a queda de cabelo pode ter um efeito significativo na autoimagem e na qualidade de vida de mulheres e homens, já que a maioria das culturas dá muita importância ao cabelo natural.
Apesar disso, as opções de tratamento para pessoas com queda de cabelo podem ser imprevisíveis e alguns indivíduos podem exigir intervenções mais direcionadas, como um transplante de cabelo.
Este procedimento envolve o transplante de folículos capilares de uma parte do corpo de uma pessoa para outra. No entanto, opções novas e mais sustentáveis para o crescimento do cabelo podem estar no horizonte.
Algumas pesquisas recentes se concentraram no uso de células-tronco para fazer crescer cabelo humano novo e natural, mas os experimentos se basearam no uso de pele de camundongo como “terreno de plantio” para essas células.
Agora, pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores do Centro Médico da Universidade de Columbia, em Nova York, NY, desenvolveu um método para fazer um novo cabelo humano crescer. Em vez de confiar na pele, eles usaram métodos de impressão 3D.
Os pesquisadores explicam que seu experimento bem-sucedido foi o primeiro em mais de um aspecto. Os cientistas conseguiram cultivar pelos de ratos e camundongos independentemente no laboratório, mas tiveram problemas para fazer o mesmo com cabelos humanos.
“Células de ratos e camundongos geram cabelos lindos. Mas, por razões que não entendemos totalmente, as células humanas são resistentes ”, diz a co-autora Angela Christiano, Ph.D.
Plantar a ‘semente’ de um novo cabelo
Christiano e equipe se perguntaram se seriam capazes de estimular o crescimento de novos cabelos no laboratório, criando um ambiente semelhante ao que as células ciliadas humanas ocupam naturalmente.
A primeira tentativa envolveu a criação de pequenas esferas de células e sua suspensão em gotas de líquido. Em seguida, eles implantaram essas esferas em ratos para ver se o cabelo cresceria. Os pesquisadores não ficaram satisfeitos com essa abordagem porque, embora algumas das células implantadas tenham formado novos fios de cabelo, outras não se desenvolveram.
Em seguida, a equipe decidiu experimentar técnicas de impressão 3D para ver se eles poderiam criar um microambiente que imitasse o ambiente natural dos folículos pilosos humanos mais de perto. Os investigadores relatam seu processo, bem como seus resultados, em um artigo de estudo que aparece em Nature Communications.
Christiano e seus colegas acabaram criando moldes de plástico com extensões salientes de meio milímetro de largura.
“As técnicas de fabricação anteriores não foram capazes de criar essas projeções finas, então este trabalho foi muito facilitado pelas inovações na tecnologia de impressão 3D”, explica o primeiro autor Hasan Erbil Abaci.
Em seguida, os pesquisadores conseguiram que a pele humana crescesse ao redor do molde. Eles colocaram células do folículo capilar que coletaram de voluntários dentro dele, adicionando células produtoras de queratina no topo. Finalmente, eles estimularam o crescimento adicionando vários fatores de crescimento.
Este ensaio foi bem sucedido - em não mais de 3 semanas, as células geraram folículos capilares humanos que foram capazes de começar a crescer cabelo.
Os pesquisadores observam que esse processo ainda está longe de ser perfeito. No entanto, tem o potencial de estabelecer uma fonte sustentável de cabelo natural para transplantes e de fornecer cabelo a qualquer pessoa que precise.
“Isso [iria expandir] a disponibilidade de restauração capilar para todos os pacientes - incluindo as 30 milhões de mulheres nos Estados Unidos que sofrem queda de cabelo e homens jovens cujos cabelos ainda estão diminuindo. A cirurgia de restauração capilar não seria mais limitada pelo número de fios doados ”, diz Christiano.
Os pesquisadores apontam que o crescimento do cabelo humano dessa forma, em laboratório, também pode ser útil na pesquisa farmacêutica, dando aos pesquisadores mais liberdade para pesquisar ou testar novos medicamentos para o crescimento do cabelo.
“O que mostramos é que podemos basicamente criar uma fazenda de cabelo: uma grade de cabelos que são modelados corretamente e projetados para que possam ser transplantados de volta para o couro cabeludo do mesmo paciente.”
Angela Christiano, Ph.D.
Embora a maioria dos pesquisadores que participaram deste estudo não tenha declarado interesses conflitantes, Angela Christiano e Colin Jahoda especificaram que são os fundadores da Rapunzel Bioscience, empresa de biotecnologia que investe em terapias regenerativas para cabelo e pele.
