Estudo mostra que pele artificial bioimpressa pode ser usada em cosméticos e testes de drogas

A pele artificial produzida por bioengenharia tornou-se uma plataforma cada vez mais importante e confiável para os pesquisadores testarem a segurança e a eficácia de medicamentos e cosméticos. Pode ser produzido em larga escala e é um bom substituto para testes em animais. As tecnologias mais promissoras para a produção de modelos in vitro incluem a bioimpressão 3D.

Por ser recente, porém, seu desempenho ainda não foi suficientemente validado em comparação aos modelos tradicionais produzidos manualmente. Esse foi o principal objetivo de um estudo conduzido por pesquisadores da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) no Brasil. Os resultados, relatados em um artigo publicado na revista bioimpressãoconfirmou que o pele artificial obteve um desempenho semelhante.

No estudo, os pesquisadores compararam o modelo mimético convencional baseado em pipetagem manual com a bioimpressão por extrusão, que “permite a reconstrução in vitro de um modelo mais relevante e representativo de pele humana”, de acordo com os autores do artigo.

“Chamar o modelo de ‘pele artificial’ faz com que pareça sintético, mas na verdade é tecido humano que se assemelha muito à pele natural e é muito adequado para testes de segurança e eficácia de compostos bioativos”, disse Silvya Stuchi Maria-Engler, professora e pesquisadora do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da FCF-USP.

Padrões de controle de qualidade e avaliação de desempenho estabelecidos por instituições internacionais como a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) foram utilizados como critérios de validação.

“A primeira foi a morfologia do tecido, que deveria ser representativa da pele humana in vivo, com uma epiderme estratificada contendo quatro camadas: estrato basal, espinhoso, granuloso e córneo. Isso significa que a pele reconstruída in vitro tem as mesmas funções da pele natural, que contém uma barreira seletiva contra o meio externo para proteção contra estressores químicos [pollutants and topically applied products] e estressores físicos [sunlight]além de reter água”, disse Denisse Esther Mallaupoma Camarena, coautora do artigo e pós-doutoranda da FCF-USP.

O próximo passo foi avaliar o desempenho da pele bioimpressa como barreira. Como a pele natural, a pele artificial deve ser capaz de impedir a penetração de detergentes que causam irritação. Para testar essa função, os pesquisadores expuseram o modelo ao dodecil sulfato de sódio (SDS), um detergente que causa irritação na pele, em diferentes concentrações por 18 horas.

O último teste de validação envolveu a aplicação tópica de substâncias químicas de referência classificadas como irritantes (como ácidos, por exemplo) ou não irritantes (soluções fisiológicas). Os resultados mostraram que a histologia e a citoarquitetura de ambos os modelos de pele reconstruída in vitro são consistentes com os modelos epidérmicos validados internacionalmente. A qualidade da pele bioimpressa foi tão boa quanto a da pele reconstruída manualmente. Ambos responderam igualmente bem a irritantes e distinguiram entre estes e os não irritantes.irritantes.

“Essas descobertas provam que nossa pele bioimpressa pode ser usada no lugar do teste de Draize, um teste de toxicidade aguda que aplica a substância diretamente na pele do coelho. testes em animaisestá menos sujeito a erro humano e variabilidade nas respostas obtidas pelo cosméticos indústria”, disse Julia de Toledo Bagatin, primeira autora do artigo e doutoranda da FCF-USP.

“A divulgação de parte dos métodos desenvolvidos ajudará a aumentar o uso de alternativas aos testes em animais pela indústria cosmética, reforçando nosso compromisso com a causa”, afirma Juliana Lago, penúltima autora do artigo e gerente científica da Natura, maior empresa brasileira de cosméticos companhia.

“A ciência básica feita pela academia produziu o conhecimento que serviu de base para este projeto. A parceria empresa-universidade nos permitiu acelerar a aplicação desse conhecimento no projeto de reconstrução de tecidos e automação via bioimpressão, tudo importante para nossa empresa. ”

Bioimpressoras mais confiáveis

Embora os principais resultados do estudo mostrem que a pele bioimpressa pode ser usada como plataforma para testar a irritação em laboratório, os pesquisadores observam a necessidade de cautela no uso de bioimpressoras. “Eles produzem tecido mimético por dispersão celular com agulha ou bocal cônico e, dependendo do sistema escolhido, pode haver alterações na resposta celular no teste de irritação in vitro”, disse Maria-Engler.

“A bioimpressão agora está sendo usada em muitos campos, por isso é extremamente importante reconhecer que o sistema de dispersão escolhido pode prejudicar a confiabilidade dos testes, levando a respostas alteradas, como aumento da inflamação”.

Os pesquisadores planejam bioimprimir modelos mais complexos compreendendo epiderme, derme e hipoderme com humanos representativos. pele células. Isso aproximará o modelo da realidade e produzirá respostas biologicamente mais relevantes nos testes de segurança e eficácia de produtos para uso tópico.