Saúde

Cientistas usam seda nos implantes oculares e do joelho

Cientistas usam seda nos implantes oculares e do joelho

Os cientistas estão a aproveitar as qualidades menos óbvias da seda para desenvolver partes de substituição versáteis para os olhos e joelhos humanos.

Quando pensamos em seda, é pouco provável que a primeira palavra que nos ocorra seja "resistência". Todavia, no que diz respeito à robustez, a seda lisa é, em termos de peso, mais resistente do que o aço. Existem poucos materiais no mundo equiparáveis a esta fibra flexível produzida pelo bicho-da-seda.

"A seda tem o imenso potencial de ser desenvolvida em materiais com as mesmas propriedades funcionais dos tecidos saudáveis, sem nenhuma das desvantagens dos implantes tradicionais", afirma Nick Skaer, diretor-executivo da empresa biomédica Orthox, sediada no Reino Unido. "Estou confiante de que muito em breve, nos próximos anos, conseguiremos utilizar esta fibra versátil para suprir algumas necessidades clínicas significativas".

Existem boas razões para transformar a seda em partes de substituição para o corpo humano. Esta "super-fibra" é resistente, altamente elástica, permeável ao oxigénio e à água, biocompatível - não é rejeitada pelo organismo quando transplantada -, estável e versátil, tanto pode ser transformada num sólido, como numa malha ou num gel. É também capaz de impedir infeções e suporta a regeneração de novos tecidos.

Cartilagem de substituição nos joelhos

Nick Skaer integra a FibroFix Cartilage, uma equipa de investigação dedicada à transformação de seda em cartilagem de substituição para o joelho. Os ensaios clínicos terão início na Hungria e no Reino Unido, ainda durante este ano, na expectativa de que os implantes ortopédicos fiquem disponíveis aos pacientes europeus, em breve.

Quando a cartilagem do joelho é danificada e alguém desenvolve osteoartrose (OA), essa pessoa pode ser indicada para uma cirurgia de substituição do joelho (artroplastia). Quem sofre desta condição médica dolorosa tem os ossos a roçarem um no outro ao nível das articulações, o que reduz a mobilidade. Trata-se, também, de um problema generalizado, sendo que a população europeia tem 45% de probabilidade de desenvolver OA. O risco aumenta com a idade e com o peso. Estima-se que o custo anual para o tratamento da OA nos países europeus seja superior a 7,2 mil milhões de euros, valor este que continua a aumentar.

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Os resultados obtidos através da cirurgia de substituição do joelho são razoavelmente bons, mas é um procedimento caro e doloroso, que implica um tempo de recuperação longo. Além disso, é uma cirurgia complexa que não pode ser facilmente corrigida, caso algo corra mal. Os implantes à base de seda constituem uma solução tentadora para estes inconvenientes.

A FibroFix utiliza exclusivamente a proteína da seda (conhecida como fibroína), a qual possui propriedades mecânicas quase idênticas às da cartilagem verdadeira.

Implantes do joelho

A cartilagem danificada não tem a capacidade de se reparar e, se não se fizer nada, um joelho com cartilagem danificada apenas irá piorar. Os investigadores da FibroFix desenvolveram um método que permite extrair e purificar a fibroína e dar-lhe uma forma adequada à utilização como implante.

Este é inserido no joelho num estado seco e comprimido. O implante enche rapidamente com o fluído proveniente do tecido circundante, que o faz empolar para criar uma barreira amortecedora entre os ossos.

É também importante sublinhar que o material poroso suporta a regeneração do tecido. O implante de proteína de seda serve de estrutura na qual o tecido ósseo e conjuntivo cresce, ao ponto de até a cartilagem de reparação lenta começar a regenerar-se.

Os benefícios do implante são a dobrar. "Quando o implante se fixa no lugar, o paciente recupera imediatamente a função da cartilagem que já não existe, além de que o novo tecido natural também volta a crescer com o tempo", explica Skaer.

Os testes demonstram que o procedimento cirúrgico de implante é rápido, a dor pós-operatória é mínima e a recuperação é simples. A expectativa é que os resultados dos ensaios clínicos sejam positivos. "Esperamos ver as pessoas a andar pouco tempo depois da cirurgia e rapidamente de volta ao trabalho, o que será uma grande vitória para todos".

Restauro da visão

Se viver tempo suficiente, chegará o dia em que precisará de óculos. "A presbiopia afeta exatamente 100% da população com mais de 45 anos", diz Susana Marcos, professora de investigação do Instituto Ótico de Espanha (CSIC) e principal investigadora do SILK-EYE, um projeto financiado pela UE que descobriu uma forma de transformar a proteína de fibroína da seda numa membrana transparente que pode, um dia, vir a ser usada para restaurar a visão.

A presbiopia é a incapacidade de focar objetos próximos. Esta condição médica ocorre devido ao endurecimento da lente do olho e fica progressivamente pior com a idade. O tratamento habitual é investir em óculos ou lentes de contacto. Não existe nenhum tratamento para reconstituir a funcionalidade de uma lente jovem.

O objetivo é desenvolver um implante à base de seda para substituir a lente endurecida através de um simples procedimento cirúrgico. A nova membrana irá mudar de forma consoante a força exercida pelos músculos do olho para focar objetos próximos e à distância.

"Este projeto está a correr-nos bem. Desenvolvemos as membranas de seda e aperfeiçoámos o material de forma a obter as propriedades que desejamos. É transparente, elástica, fácil de manipular, tem a espessura correta e os níveis corretos de permeabilidade".

Santo Graal da oftalmologia

O trabalho ainda não acabou, mas os investigadores têm um objetivo claro em mente, chamam-lhe o Santo Graal da oftalmologia: devolver aos olhos envelhecidos a capacidade que tinham aos 20 anos de idade. "É o que todos nós pensamos neste campo". Os implantes de córnea à base de seda também podem substituir a cirurgia refrativa a laser.

A equipa já demonstrou ser capaz de fixar membranas de seda à superfície da córnea através uma técnica de ligação à base de luz chamada "photobonding", uma técnica que substitui a necessidade da aplicação de pontos de sutura.

Existe um custo financeiro associado aos tratamentos com lentes de seda e implantes de córnea. "Temos esperança de que a seda se torne numa opção acessível para muitas pessoas na Europa e a nível mundial que estão a perder a vista devido a condições de visão muito comuns".

A investigação neste artigo foi financiada pela UE. Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE. 

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