Algum dia, as impressoras poderão ejetar corações, fígados e outros órgãos. Por enquanto, Darryl D'Lima se contentaria com um pouco de cartilagem de joelho.

O doutor D'Lima, que dirige um laboratório de pesquisa ortopédica na clínica Scripps, nesta cidade, já produziu cartilagem bioartificial com tecido de vaca, modificando uma antiga impressora jato de tinta para depositar diversas camadas de um gel que continha células vivas. Ele também imprimiu cartilagem em tecido retirado de pacientes que sofreram cirurgia de substituição de joelho.

Resta muito trabalho a fazer, mas seu objetivo é ter uma impressora na sala de operação capaz de imprimir cartilagens sob medida, diretamente no corpo.

Em vez dos plásticos ou pós usados nas impressoras 3D convencionais para construir um objeto camada a camada, as chamadas bioimpressoras imprimem células, geralmente em um líquido ou gel.

Em laboratórios de todo o mundo, cientistas vêm experimentando a bioimpressão. As pesquisas buscam definir se é possível passar as células pela cabeça de impressão sem matá-las (na maioria dos casos é) e como fazer cartilagem, osso, pele, vasos sanguíneos, pequenos pedaços de fígado e outros tecidos.

Mas, apesar de a bioimpressão ter feito avanços, restam muitos obstáculos. Imprimir órgãos ainda é um objetivo distante. "Ninguém acredita, no fundo, que isso acontecerá nos próximos 20 anos", disse Brian Derby, pesquisador da Universidade de Manchester, no Reino Unido, que analisou o campo na revista "Science".

Por enquanto, os pesquisadores têm metas menos elevadas. A empresa Organovo, de San Diego, desenvolveu uma bioimpressora e está fazendo tiras de tecido de fígado, com cerca de 20 células de espessura, que segundo ela poderão ser usadas para testar medicamentos em desenvolvimento.

O laboratório da Escola de Medicina de Hannover, na Alemanha, é um dos vários que experimentam a impressão em 3D de células de pele. Outro laboratório alemão já imprimiu folhas de células cardíacas que poderão ser usadas como remendos para reparar lesões de infartos.

Um pesquisador da Universidade do Texas em El Paso, Thomas Boland, desenvolveu um método para imprimir tecido gorduroso que pode ser usado para criar pequenos implantes para mulheres que sofreram remoção de tumores no seio.

O doutor D'Lima reconhece que o sonho de uma impressora de cartilagem --uma cabeça de impressão presa a um braço robótico para um posicionamento preciso-- está a anos de distância. Mas ele acredita que o projeto tem chance de prosperar. "A cartilagem poderia ser o primeiro fruto atraente para se colocar a impressão em 3D na clínica", disse.

A cartilagem é mais simples que outros tecidos. As células chamadas condrócitos ficam em uma matriz de colágeno fibroso e outras substâncias secretadas pelas células. Os condrócitos não precisam de muita alimentação, o que simplifica o processo de impressão.

Manter o tecido impresso alimentado, portanto, vivo, é um dos desafios mais difíceis que os pesquisadores enfrentam. Tentar simular uma rede de alimentação com vasos sanguíneos ou capilares em tecido bioimpresso é difícil. Com seu tecido de gordura, a abordagem do doutor Boland é construir canais no gel degradável que contém as células de gordura e revestir os canais com o tipo de célula encontrado nos vasos sanguíneos. Quando a gordura impressa é implantada, os tubos "começam a se comportar como microvasos sanguíneos", disse.

O corpo produz naturalmente sinais químicos que o fariam começar a produzir pequenos vasos sanguíneos no implante, disse o doutor Boland, mas o processo é lento. Com sua abordagem, disse ele, "esperamos que isso se acelere e possivelmente mantenha as células vivas". Com a cartilagem, D'Lima não precisa se preocupar com vasos sanguíneos -os condrócitos recebem o pouco alimento de que necessitam pela difusão de nutrientes do revestimento da junta e do osso. Tampouco ele precisa lidar com nervos, pois a cartilagem não os tem.

Mas ainda há muito para se preocupar. Embora tenha menos de 12 milímetros de espessura, a cartilagem do tipo encontrado no joelho ou no quadril tem uma estrutura complexa.
"As exigências de impressão mudam a cada camada", disse o doutor D'Lima. "A maioria das impressoras 3D apenas muda a forma. Nós estamos mudando a forma, a composição e o tipo de células."

D'Lima disse que um dos seus desafios é conseguir o tipo de células adequado e em número suficiente para a impressora. Seu laboratório está investigando o uso de células-tronco, células precursoras que podem se transformar em condrócitos. "A vantagem das células-tronco é que haveria um estoque virtualmente ilimitado."