Quando entrou no Instituto Superior Técnico (IST), em Lisboa, para as primeiras aulas da licenciatura em Engenharia Mecânica, Miguel Castilho não estava totalmente seguro de ter feito a escolha certa. Não era particularmente fascinado por “automóveis, motos e motores” — como muitos dos seus colegas —, mas cedo percebeu que esta associação de interesses pode ser redutora. Ao longo da licenciatura e do mestrado foi descobrindo como a mecânica pode ser aplicada em Biotecnologia e Biomedicina — e decidiu apostar num doutoramento em Engenharia Biomédica, também pelo IST. A biofabricação passou de interesse académico a foco profissional e há dois anos mudou-se para a Holanda, onde se dedica ao desenvolvimento de substitutos de tecidos vivos (que é outra forma de dizer implantes com componentes biológicos, como células) no Departamente de Ortopedia do Centro Médico Universitário de Utrecht. Regenerar tecidos em vez de os substituir é o princípio que orienta o trabalho do português de 33 anos e isso valeu-lhe um prémio internacional em Medicina Regenerativa e Biofabricação.

Ossos, ligamentos, tendões e cartilagem: potencialmente, tudo o que faça parte do sistema músculo-esquelético pode vir a ser mimetizado em laboratório, com recurso a biomateriais e células, e é nisso que Miguel Castilho está focado. Em vez de abordagens cirúrgicas que “apenas substituem parte do tecido afectado”, a aplicação de técnicas de biofabricação permite “regenerar o próprio tecido”. A ideia é implantar no organismo do paciente “algo que se vai degradando ao longo do tempo”, para dar lugar a novo tecido que vai crescendo e substituindo esse material implantado, explica ao P3, em entrevista via Skype. “Utilizamos técnicas de fabrico que, depois, combinamos com componentes biológicos, como as células, para construir tecidos que se aproximem dos nossos tecidos nativos”, prossegue.

“Há muito mediatismo à volta das técnicas de impressão a três dimensões e o biofabrico bebe um bocadinho daqui”, diz. Os tecidos do organismo humano são “estruturas hierárquicas com uma macro, micro e nano-estrutura” e conseguir controlar esta arquitectura é uma “grande vantagem”. Uma espécie de alicerce “mimetiza a arquitectura do ambiente extracelular dos tecidos nativos” e é aí que são colocadas as células, geralmente indiferenciadas ou estaminais, como são conhecidas. “É como se criássemos uma casinha para as células”, compara: “Quanto mais esta casa se aproximar do tecido nativo, melhor as células vão promover a regeneração de tecido.”

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Apesar de se dedicar, sobretudo, à especialidade ortopédica, Miguel Castilho também estuda a aplicação da biofabricação em outros tecidos, como é o caso do coração. O jovem português desenvolveu a partir de material polimérico um “processo de fabrico de filamentos de microfibras que se aproximam da estrutura do colagénio, cuja vantagem é permitir minimizar os problemas de resolução que as técnicas de impressão 3D apresentam”. No final do passado mês de Setembro, um artigo sobre estas microfibras inovadoras foi capa da publicação da revista científica Advanced Healthcare Materials.

O melhor jovem investigador do mundo

Na Holanda, onde divide o tempo entre as universidades de Utrecht e de Eindhoven, Miguel Castilho divide também a actuação profissional entre o ensino e a investigação. O pós-doutoramento em Biofabricação para o qual concorreu há quase três anos obriga-o a deslocar-se entre as duas cidades. Move-se num “mundo muito competitivo” e o Prémio de Melhor Jovem Investigador — entregue durante a Conferência Internacional de Biofabricação, que aconteceu entre os dias 15 e 18 de Outubro em Pequim, na China — deixou-o naturalmente orgulhoso. Anualmente, o Instituto Wake Forest para a Medicina Regenerativa, na Carolina do Norte, nos Estados Unidos, e a Sociedade Internacional para a Biofabricação atribuem um prémio ao investigador jovem que contribuiu mais significativamente para o avanço da área. Na candidatura que submeteu, Miguel Castilho sublinhou a importância da “aliança entre investigadores de áreas técnicas e biológicas”. “É isto que permite avançar a medicina regenerativa”, considera. O maior desafio é “encontrar uma linguagem comum”. Mas é um desafio bom, faz questão de frisar, por “permitir que a ciência mais fundamental esteja muito mais próxima da aplicação”.

Se na Universidade Técnica de Eindhoven o engenheiro está rodeado de outros engenheiros, no Centro Médico Universitário de Utrecht o foco é a transferência de conhecimentos. “Em Utrecht não estão particularmente interessados em fazer ciência fundamental, mas sim ciência que se reflicta directamente na melhoria da condição de vida dos pacientes e nas práticas clínicas”, descreve. Médicos e cirurgiões contribuem para a discussão do trabalho que o grupo de Miguel Castilho desenvolve, sempre numa perspectiva integrada. Além destes profissionais de saúde, também os médicos veterinários são chamados a contribuir. Ao lado do Centro Médico Universitário de Utrecht localiza-se a Faculdade de Medicina Veterinária da mesma instituição de ensino superior, onde “a grande maioria dos biomateriais desenvolvidos em laboratório” passam por uma fase de pré-avaliação clínica em modelos animais. Ratos, cães e cavalos são pacientes e, simultaneamente, modelos para experimentação clínica. “Há aqui um grande mercado porque o cavalo tem muitos problemas na cartilagem, por exemplo.”

Até chegar ao utilizador final — isto é, aos pacientes humanos —, ainda há “muito trabalho a fazer”. As pré-avaliações em modelos animais são fundamentais para testar a viabilidade dos materiais e das próprias tecnologias de biofabrico, mas o português acredita que este processo “é muito mais rápido” por ser desenvolvido em três frentes. “Há um contacto muito mais próximo e, às vezes, com o consentimento do próprio paciente, até conseguimos experimentar algumas terapias que não envolvam riscos”, revela.

Nos próximos dois a três anos, o lisboeta conta ficar por Utrecht, cidade que lhe mostrou um outro lado da Holanda para lá da “turística Amesterdão”. Através do projecto BioArchitect — uma parceria entre o Centro Médico Universitário de Utrecht e a empresa suíça regenHU, financiada por uma bolsa europeia Eurostars —, vai dedicar-se ao desenvolvimento de uma plataforma de biofabricação que permita produzir modelos em várias escalas. Como co-investigador principal do projecto, Miguel Castilho e o grupo de trabalho ao qual pertence terão perto de um milhão de euros para gerir.