De acordo com Reinaldo Marchetto, professor do Instituto de Química da Unesp, campus de Araraquara, e coordenador do estudo, a pesquisa do biomaterial traz importantes avanços em relação aos existentes atualmente no mercado.
“Além de ser nanometricamente estruturado, a sua composição similar à estrutura óssea e a inédita presença de peptídeos moduladores dos fatores de crescimento ósseo trazem uma nova perspectiva para o processo de regeneração de tecido ósseo”, disse Marchetto à Agência FAPESP .
O biomaterial é constituído de alguns elementos constitutivos dos ossos, como colágeno (proteína) e hidroxiapatita (agente inorgânico) deficiente em cálcio, além da membrana de celulose bacteriana.
“O biomaterial é um osteoindutor, ou seja, estimula a regeneração óssea, possibilitando maior migração das células para formação do tecido ósseo”, disse Marchetto.
O estudo de Sybele integra o projeto “Nanocompósitos à base de celulose bacteriana para aplicação na regeneração de tecido ósseo”, coordenado por Marchetto e apoiado pela FAPESP por meio da modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.
Sintetizada por bactérias do gênero Gluconacetobacter, a celulose serviu como matriz para gerar o biomaterial com estrutura nanométrica (bilionésimo de metro), já que as bactérias sintetizam as fibras de celulose em uma trama de fios dessa dimensão.
O processo começa com a produção da celulose bacteriana. “Essas bactérias possuem poros por onde são expelidos os fios de celulose durante o seu crescimento, aparentemente como um subproduto metabólico e sem utilidade para elas”, apontou Marchetto.
A produção da celulose bacteriana tem sido utilizada em várias áreas. Uma das principais aplicações está no uso como substituto temporário da pele humana em casos de queimaduras e em outros procedimentos médicos ou odontológicos.
“Estamos investigando novas aplicações da celulose, principalmente porque ela é biocompatível e biodegradável. Para a nossa aplicação o fato de ser reabsorvida pelo organismo é uma característica bastante importante, e a necessidade de uma segunda cirurgia seria evitada”, disse.
Os pesquisadores entraram com pedido de patente do biomaterial, com auxílio do Programa de Apoio à Propriedade Intelectual (PAPI) da FAPESP.
Pesquisa multidisciplinar
Estudos preliminares in vivo feitos em fêmur de ratos apontam que o biomaterial poderá regenerar tecido ósseo em um período entre 7 a 15 dias, dependendo do tamanho do defeito ósseo.
De acordo com Marchetto, o principal desafio foi compatibilizar a inserção dos componentes ósseos (colágeno e hidroxiapatita) e dos peptídeos sintéticos.
“Os peptídeos, sintetizados em laboratório e anexados à estrutura do material, tornaram o biomaterial osteoindutor (estimulante da regeneração óssea), promovendo maior proliferação e diferenciação celular. Eles funcionam como reguladores na expressão de fatores de crescimento relacionados ao tecido ósseo”, explicou Marchetto.
Segundo o professor da Unesp, o grupo está avançando nos testes para outro modelo, chamado deScaffold, uma espécie de molde ou armação tridimensional em que será moldado o biomaterial produzido. “Ele funcionará com o mesmo princípio. A principal diferença é que será possível obter o biomaterial no formato e tamanho desejados e que a regeneração ocorrerá em volta dele”, disse.
“Existem produtos semelhantes no mercado, geralmente importados, porém sem a presença de peptídeos. Quando o nosso produto estiver sendo comercializado, além da maior eficiência, o custo será bem inferior ao importado, cerca de 10 a 20 vezes mais barato”, estimou.
Segundo ele, clínicas odontológicas e ortopédicas serão os principais consumidores do biomaterial. “Além disso, poderá servir de base para outros estudos, uma vez que a celulose permite acrescentar muitos outros componentes”, disse.
Para os pacientes, o novo produto significará menos tempo de recuperação em casos de acidentes que provoquem perdas ósseas. “Mas ainda precisamos fazer muitas amostragens. Estamos fazendo uma ampliação do número de casos. Até o fim do ano essa parte estará totalmente concluída para podermos iniciar os estudos clínicos”, disse.
O professor destaca o caráter multidisciplinar da pesquisa sobre a produção do biomaterial. Os testes estão sendo realizados em três laboratórios da Unesp: na Unidade de Síntese, Estrutura e Aplicações de Peptídeos e Proteínas (coordenado por Marchetto) e no Laboratório de Materiais Fotônicos (coordenado por Younès Messaddeq e Sidney J. L. Ribeiro), ambos do Instituto de Química; e no Departamento de Morfologia da Faculdade de Odontologia de Araraquara, sob coordenação de Ana Maria M. Gaspar.
Além disso, a pesquisa conta ainda com a cooperação do professor Paulo Tambasco de Oliveira e do aluno Lucas Novaes Teixeira, do Laboratório de Cultura de Células da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.
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