Ciência

Cientistas constroem peixe artificial a partir de células cardíacas humanas.

As contrações musculares impulsionaram o dispositivo na água por mais de cem dias. Objetivo final dos pesquisadores é construir um coração artificial humano. Assista ao vídeo

Por Luisa Costa
16 fev 2022, 09h22

Peixe robótico preso em um anzol. — (Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit Parker/Cover Images/Reprodução)

Cientistas das universidades americanas de Harvard e Emory construíram o primeiro “peixe” artificial que usa as contrações de células cardíacas para nadar por conta própria – projeto que representa um avanço nas pesquisas de tratamentos cardíacos.

O peixinho “biohíbrido” foi construído a partir de papel, gelatina, uma barbatana de plástico e duas tiras de tecido muscular cardíaco – derivado de células-tronco humanas. Uma camada de tecido fica no lado esquerdo da cauda do peixe, a outra no lado direito, e as contrações musculares impulsionam o peixe na água.

Os pesquisadores se inspiraram no movimento de natação dos peixes-zebra para criar o dispositivo, em que cada contração muscular resulta em um alongamento do lado oposto da cauda.

Eles também projetaram uma espécie de marca-passo, que controla o ritmo e a frequência das contrações espontâneas. Com esse sistema, o peixe se moveu de forma autônoma por mais de cem dias – o que equivale a 38 milhões de batimentos.

Os resultados do experimento foram publicados na revista Science. Confira a natação do peixe biohíbrido no vídeo abaixo.

Continua após a publicidade

This artificial fish is powered by human heart cells.https://t.co/aioJKFDZft pic.twitter.com/6c5nIbA1sn

— Harvard SEAS (@hseas) February 11, 2022

Tratamento cardíaco

Mas por que os cientistas estão construindo dispositivos como este? “Nosso objetivo final é construir um coração artificial para substituir um coração malformado em uma criança”, afirma Kevin Kit Parker, professor de Harvard e autor sênior do estudo, em comunicado.

Continua após a publicidade

Parker desenvolve projetos como esse há algum tempo. Em 2012, ele se juntou a colegas para criar uma água-viva feita de silicone, que nadava usando células cardíacas de ratos. Em 2016, construíram uma arraia robótica também com células dos animais.

Segundo Parker, a maioria das pesquisas que tentam abrir caminho para a construção de um coração artificial foca em replicar a anatomia ou o batimento cardíaco nos tecidos projetados. Mas o projeto do peixe biohídrico é inspirado na biofísica do órgão.

“Agora, em vez de usar imagens do coração como modelo, estamos identificando os principais princípios biofísicos que fazem o coração funcionar, usando-os como critérios de design e replicando-os em um sistema”, afirma o pesquisador, que pretende criar dispositivos cada vez mais complexos.

Continua após a publicidade

O resultado foi um peixe artificial que pôde nadar por meses com tecido muscular fortalecido a partir do exercício – um sinal positivo para a implementação de um dispositivo semelhante no tratamento de insuficiências cardíacas.

Mas essa tecnologia ainda está longe de virar uma realidade clínica. Parker reconhece que pode levar ao menos uma década até que cientistas construam um coração artificial para substituir um coração humano.

Continua após a publicidade

“Outros métodos serão mais rápidos do que nós”, afirma o pesquisador. O transplante de corações de porcos geneticamente modificados, por exemplo, é uma alternativa que mostrou avanços recentemente – embora tenha uma série de desafios técnicos e éticos. (Confira nesta matéria da Super o primeiro transplante bem-sucedido desse tipo.)

“Mas, a longo prazo, criar tecido que dependa das próprias células do paciente pode oferecer benefícios inesperados em relação aos órgãos de porco ou alternativas sintéticas.”