O investigador Daniel Ferreira, do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde da Universidade do Porto (i3S), foi recentemente distinguido com o International 3Rs Prize Award, um prémio anual do National Centre for the Replacement, Refinement & Reduction of Animals in Research (NC3Rs), destinado ao autor de um trabalho científico original, que descreva e demonstre um potencial elevado na redução, substituição e/ou refinamento do uso de animais em experimentação científica.
No artigo premiado, publicado na revista Advanced Science, a equipa do i3S propõe “uma abordagem inovadora na produção de órgão-em-chip que permite a criação destes dispositivos em apenas algumas horas”.
Os sistemas órgão-em-chip (organ-on-a-chip, na designação em inglês) são dispositivos avançados, do tamanho de um disco USB e produzidos num tipo de silicone biocompatível, que permitem recriar com detalhe o microambiente de um tecido ou órgão em contexto laboratorial. A possibilidade de combinar estes dispositivos com células provenientes de doentes poderá permitir uma abordagem única num contexto de medicina personalizada, potenciando a substituição de modelos de experimentação animal por modelos biologicamente mais relevantes. No entanto, a sua fabricação é um processo complexo que requer equipamento especializado e vários dias de execução.
A técnica apresentada por Daniel Ferreira baseia-se numa “metodologia de baixo custo, denominada xurografia. Esta tecnologia utiliza uma impressora de corte para remover, de folhas de silicone, as geometrias dos canais de perfusão do chip, numa questão de segundos”.
Além de reduzir significativamente o tempo de produção, sublinha o investigador, “todo o processo pode ser executado com equipamento de baixo custo, reduzindo os três maiores encargos de um laboratório de microfabricação: tempo, custo e espaço para alojar o equipamento de produção”.
Utilizando um modelo biológico da mucosa gástrica, “demonstrámos também que os dispositivos produzidos por esta técnica são biocompatíveis e permitem replicar a arquitetura e condições dinâmicas da mucosa gástrica, num contexto in vitro. Pela sua modularidade, baixo custo e facilidade de execução, este método é uma alternativa interessante aos métodos de fabrico convencionais”, continua Daniel Ferreira
A importância de encontrar alternativas à experimentação animal
Para o investigador do i3S, esta distinção representa um “importante reconhecimento dos resultados de um projeto ambicioso que reuniu uma equipa multidisciplinar, em torno de um problema central na área de biomedicina: encontrar alternativas à experimentação animal, que repliquem a fisiologia humana e permitam uma maior taxa de sucesso na transposição de drogas e terapêuticas inovadoras para a clínica”.
O financiamento atribuído pelo NC3Rs, no valor de 28 ml libras, servirá para “potenciar o início da minha carreira científica e irá permitir-me criar um laboratório de microfabricação e microfluídica, com o qual pretendo continuar o meu trabalho na área da doença gástrica e no desenvolvimento de sistemas biológicos complexos, como alternativas à experimentação animal”.
O artigo distinguido com o prémio internacional 3R, resulta do trabalho científico realizado por Daniel Ferreira durante o seu projeto de doutoramento nos grupos de investigação do i3S «Biofabrication», liderado por Pedro Granja, e «Expression Regulation in Cancer», liderado por Carla Oliveira, em colaboração com o grupo «Thin Film MEMS and BioMEMS», do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores – Microsistemas e Nanotecnologia (INESC-MN), em Lisboa, e o Cell Chip Group, da Universidade de Tecnologia de Viena, na Áustria.
