Biomaterial para regeneração dos ossos é criado por brasileiros

Estudos preliminares feitos em cobaias apontam que o biomaterial poderá regenerar tecido ósseo em um período entre 7 a 15 dias, dependendo do tamanho do defeito ósseo.
[Imagem: Ag.Fapesp]

Nanocompósito

Um novo material nanotecnológico, desenvolvido na Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara, acaba de ser premiado em um evento internacional.

O trabalho "Novo nanocompósito de celulose-colágeno-hidroxiapatita bacteriano com fatores de crescimento para regeneração óssea, realizado por Sybele Saska, foi premiado durante a 88th International Association for Dental Research General Session, em Barcelona, na Espanha.

De acordo com Reinaldo Marchetto, professor do Instituto de Química da Unesp, que orientou o 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.

Biomaterial

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.

Sintetizada por bactérias do gênero Gluconacetobacter, a celulose serviu como matriz para gerar o biomaterial com estrutura nanométrica - um nanômetro equivale a um bilionésimo de metro - já que as bactérias sintetizam as fibras de celulose em uma trama de fios dessa dimensão.

Celulose bacteriana

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.

Regeneração dos ossos

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 de scaffold, 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.