É possível formar um osso fora do corpo humano?
Em breve, a resposta pode ser sim,
mas antes de entendermos como isso é possível,
precisamos analisar como os ossos se formam naturalmente dentro do corpo.
A maioria dos ossos surge ainda na fase fetal, como cartilagem macia e flexível.
Células ósseas substituem a cartilagem por uma treliça mineral esponjosa,
feita de elementos como o cálcio e o fosfato.
A treliça fica mais rígida à medida que os osteoblastos,
células especializadas na formação de ossos,
depositam mais mineral, dando força aos ossos.
Embora a treliça em si não seja feita de células vivas,
redes de vasos sanguíneos, nervos e outros tecidos vivos
crescem em canais e passagens especiais.
Durante o desenvolvimento,
uma legião de osteoblastos reforça o esqueleto
que protege nossos órgãos, permite que nos movamos,
produz células do sangue, entre outras coisas.
Mas apenas esse processo inicial de construção
não é suficiente para deixar os ossos fortes e funcionais.
Se pegasse um osso formado assim,
adicionasse músculos a ele
e tentasse usá-lo para levantar algo muito pesado,
o osso se fraturaria sob a pressão.
Isso normalmente não acontece conosco
porque nossas células estão constantemente reforçando
e formando ossos onde quer que sejam usados,
um princípio que chamamos de Lei de Wolff.
Contudo, materiais ósseos são um recurso limitado
e esse osso novo e reforçado
só pode se formar se houver material suficiente.
Felizmente, os osteoblastos, ou construtores,
têm seus semelhantes: os osteoclastos, ou recicladores.
Os osteoclastos quebram a treliça mineral desnecessária usando ácidos e enzimas
para que os osteoblastos possam acrescentar mais material.
Uma das principais razões por que os astronautas
devem se exercitar constantemente em órbita
é a tensão exercida sobre o esqueleto em queda livre.
Como demonstrado pela Lei de Wolff,
isso torna os osteoclastos mais ativos que os osteoblastos,
resultando em uma perda de massa e força ósseas.
Quando os ossos se quebram, seu corpo tem a capacidade incrível
de regenerá-los como se jamais tivessem se quebrado.
Algumas situações, tais como remoção de câncer,
acidentes traumáticos
e falhas genéticas excedem a capacidade natural de regeneração do corpo.
Soluções históricas incluem preencher os buracos resultantes com metal,
ossos animais
ou pedaços de osso de doadores humanos,
mas nenhuma delas é perfeita, já que podem causar infecções
ou ser rejeitadas pelo sistema imunológico,
e não conseguem executar a maioria das funções dos ossos saudáveis.
Uma solução ideal seria criar um osso feito com as células do próprio paciente,
com o formato exato do osso danificado,
e é exatamente isso que os cientistas têm tentando fazer.
Vejamos como funciona.
Os médicos extraem células-tronco do tecido adiposo do paciente
e realizam tomografias para determinar as dimensões exatas do osso faltante.
Eles criam um molde no formato exato do osso
com impressoras 3D
ou moldando ossos de boi descelularizados.
Nestes, todas as células são removidas,
restando apenas a treliça mineral esponjosa.
Eles acrescentam as células-tronco do paciente a essa treliça
e a colocam em um biorreator,
um dispositivo que simula todas as condições intracorporais.
Temperatura, umidade, acidez e junção de nutrientes
precisam estar todas perfeitas para que as células-tronco se transformem
em osteoblastos e em outras células,
colonizem a treliça mineral e a remodelem com tecido vivo.
Mas algo ainda falta.
Lembra-se da Lei de Wolff?
Um osso artificial precisa passar por pressão de verdade,
ou acabará fraco e quebradiço.
Assim, o biorreator lança fluídos em volta do osso,
e a pressão faz com que os osteoblastos façam sua densidade aumentar.
Após tudo isso, em três semanas,
o osso, agora vivo, está pronto para sair do biorreator
e ser implantado no corpo do paciente.
Embora ainda não haja certeza de que esse método funcionará em humanos,
ossos criados em laboratório já foram implantados com sucesso em porcos
e em outros animais,
e testes em humanos talvez comecem já em 2016.