Transplantes de células da medula óssea são cruciais para a renovação das linhagens sanguíneas em pacientes com doenças hematológicas. O sucesso desses procedimentos depende da capacidade de autorrenovação e diferenciação das células-tronco e progenitoras hematopoiéticas (HSPCs). As funções das HSPCs são estritamente reguladas por um microambiente complexo, composto por inúmeros tipos celulares, citocinas e outros componentes, denominado nicho. A reprodução fiel dessa complexidade in vitro para a expansão de HSPCs para terapia celular regenerativa permanece um grande desafio. Embora diversas metodologias de cultivo tenham sido propostas, a eficiência de expansão para aplicação clínica ainda é limitada. Além disso, muitas das técnicas atuais são excessivamente complexas e caras. Propomos neste trabalho produzir uma medula óssea artificial, tendo um scaffold 3D de PLA com feeder layer de células de fibroblastos embrionários de camundongos (MEF) e células Jagged-1 positivas (JAG-1+), como suporte para expansão das células HSPCs. A dinâmica sinérgica da feeder layer para manutenção das HSPCs, foi verificada com ensaios de proliferação, apoptose e capacidade de diferenciação. Esses resultados demonstraram que essa feeder layer suportou positivamente as células HSPCs, mantendo sua capacidade de diferenciação, proliferação e baixos níveis de apoptose. Com o sucesso do co-cultivo das células progenitoras hematopoiéticas, buscou-se identificar a expressão de genes-chave nas células de suporte (MEF e JAG-1+) que pudessem contribuir para a manutenção das progenitoras. As células JAG-1+ apresentaram alta expressão de TPO, baixa expressão de IL-3 e ausência de expressão de SCF. Já as células MEF demonstraram alta expressão de SCF, além de expressarem também TPO e IL-3. A otimização dos parâmetros de impressão permitiu a criação de um scaffold inteiriço, promovendo a comunicação entre o lúmen interno e o ambiente externo. Sua propriedade de adesão foi aprimorada com o recobrimento interno de fibronectina, facilitando a ancoragem das células de suporte. Para avaliar a biocompatibilidade e funcionalidade in vivo, o scaffold foi implantado no fígado de camundongos, e parâmetros fisiológicos, bioquímicos, hemograma e análise macroscópica foram monitorados. Mesmo 30 dias após o implante, o organismo manteve um perfil fisiológico saudável. A ausência de inflamação como necrose ou ascite, juntamente com a integração vascular com o tecido hepático, confirmou a plena aceitação do dispositivo. Em conclusão, o scaffold 3D de PLA, com sua feeder layer otimizada, configura-se como uma plataforma promissora e biocompatível, com aplicabilidade e funcionalidade comprovadas tanto in vitro quanto in vivo para o suporte e expansão de HSPCs, abrindo novas perspectivas para a terapia celular regenerativa.
