A engenharia de tecidos da pele evoluiu muito nas últimas décadas. Neste cenário, os modelos de pele reconstituída por bioimpressão têm sido explorados como um método alternativo ao uso de animais em pesquisa e desenvolvimento. Até pouco tempo, as aplicações compreendiam apenas epiderme ou camadas de epiderme/derme. Entretanto, pesquisadores brasileiros alavancaram a tecnologia para fabricar um modelo com características mais semelhantes à pele humana.
Com espessura total, o modelo estruturado conta com a hipoderme, epiderme e derme, e poderá ser aplicado em estudos para o tratamento de doenças e lesões, como feridas e queimaduras. Além disso, pode ser aplicado no desenvolvimento de medicamentos e cosméticos. A hipoderme (camada mais profunda da pele) está profundamente envolvida no processo imunológico e na homeostase, e exerce influência dinâmica sobre as outras camadas da pele.
Diferentemente de outras abordagens científicas, o trabalho desenvolvido por pesquisadores do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) teve como objetivo criar um modelo de pele de espessura total, simplificado e econômico. A ideia é que possa avaliar a relevância fisiológica de sistemas in vitro para a criação de tecidos humanizados aplicáveis em pesquisa básica, farmacêutica e cosmética.
De acordo com os autores, o processo de produção dos materiais foi feito a partir de células-tronco e primárias (cultivadas a partir de tecidos humanos). A abordagem foi desenvolvida por um processo de fabricação direto. “Usamos apenas queratinócitos primários, fibroblastos primários e adipócitos formados a partir de células-tronco mesenquimais (todos humanos) diferenciadas e incorporadas em uma matriz baseada em colágeno”, descrevem. Dessa forma, foi possível desenvolver um modelo de pele artificial por impressão tridimensional completo, com três camadas – hipoderme, epiderme e derme – com características muito similares às do ser humano.
Resultados
Por meio da análise transcriptômica, os pesquisadores revelaram o impacto significativo da hipoderme na expressão gênica para o avanço de modelos de pele 3D. “O chamado Equivalente de Pele Humana com Hipoderme (HSEH) desenvolvido neste estudo replicou fielmente as camadas arquitetônicas da pele nativa”, avaliam os autores. Além disso, aumentou marcadores específicos associados ao tecido adiposo, diferenciação da pele e hidratação, que estão envolvidos em processos biológicos importantes.
Esse novo modelo de pele 3D – HSEH – surge, portanto, como uma ferramenta promissora e eticamente responsável. Para os autores, ao fornecer uma plataforma in vitro mais precisa para a modelagem de doenças e estudos toxicológicos, a HSEH será determinante para o avanço da pesquisa dermatológica e redução da necessidade de experimentação animal. O artigo ‘Unveiling the impact of hypodermis on gene expression for advancing bioprinted full-thickness 3D skin models’ foi publicado em novembro de 2024 na revista Communication Biology.
