Fabricação de constructos nervosos biofuncionais por bioimpressão tridimensional (3D)

• Processo: 21/08006-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina
• Pesquisador responsável: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Diego Noé Rodríguez Sánchez
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/01380-3 - Neuroproteção e preservação muscular pela modulação de KCC2 em combinação com pregabalina em camundongos MDX, AP.R; 21/13472-4 - EMU concedido no processo 2021/08006-4: Bioimpressora 3D, AP.EMU
• Assunto(s): Neurônios Sistema nervoso periférico Regeneração nervosa Orientação de axônios Materiais biomiméticos Células-tronco Fator 2 de crescimento de fibroblastos Biomateriais Bioimpressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fgf-2 | glia | Nervo periférico | neurônio | Regeneração do sistema nervoso

Resumo

Lesões do sistema nervoso periférico (SNP) ocorrem com frequência e sua recuperação é altamente variável, levando a déficits sensório/motores persistentes com perda na qualidade de vida e produtividade. Biomateriais biomiméticos que liberem de forma contínua moléculas bioativas, oferecem uma abordagem promissora para otimizar o microambiente durante a regeneração nervosa. Novas tecnologias como a bioimpressão tridimensional (3D), permitem a preparação de constructos nervosos incorporados com fatores neurotróficos, células ou fármacos com vantagens como repetitividade e liberdade geométrica. Neste estudo, serão biofabricados constructos a partir da biotinta de gelatina metacrilada e alginato (GMA) incorporadas com o fator de crescimento de fibroblastos-2 estável (FGF2 STAB) ou células-tronco embrionárias superexpressando FGF2 (FGF2-hESC). Será avaliada a printabilidade, precisão da bioimpressão, parâmetros reológicos e mecânicos da biotinta. Posteriormente, serão bioimpressos por extrusão os construtos de GMA incorporados com o FGF2 STAB ou FGF2-hESC e mensurada a liberação de FGF2. Em seguida, bandagens nervosas (nerve wraps) e condutos nervosos (nerve guidance conduits - NGCs) serão construídos e será avaliada a interação e o potencial neurotrófico de células-tronco mesenquimais humanas (hMSCs) in vitro. In vivo, será analisada a recuperação funcional, eletrofisiológica e morfométrica, após a lesão do nervo isquiático e reparo usando as bandagens ou os NGCs. Finalmente, será avaliada a resposta das células de Schwann e liberação cinética in vivo do FGF2 no nervo regenerado. Acreditamos que os propostos construtos biomiméticos biofabricados, com liberação controlada de FGF2, poderão otimizar os resultados regenerativos, evitando a fibrose perineural e proporcionando um microambiente adequado para a homeostasia axonal. As bandagens ou NGCs poderão ser uma alternativa translacional à neurorrafia, ou autoenxerto de nervo. (AU)