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Pesquisadores desenvolveram um sistema capaz de preservar um olho humano fora do corpo por horas, enquanto diferentes equipes investigam os obstáculos que ainda separam esse avanço experimental de um transplante que devolva a visão.
Pesquisadores da Universidade de Miami, nos Estados Unidos, desenvolveram um equipamento portátil capaz de manter um olho humano irrigado e com tecidos funcionais durante horas após a retirada de um doador.
Chamado de eye-ECMO, o sistema bombeia sangue oxigenado misturado a uma solução de preservação pelos vasos do globo ocular.
A tecnologia faz parte de um projeto conduzido pelo Bascom Palmer Eye Institute, pela Miller School of Medicine e pela Faculdade de Engenharia da Universidade de Miami.
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A iniciativa recebeu financiamento de até US$ 5,3 milhões da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada para a Saúde dos Estados Unidos, a ARPA-H.
O apoio começou em 2 de dezembro de 2024.
O equipamento foi testado durante a retirada de um olho humano de doador.
Conectado ao órgão logo após o procedimento, o aparelho manteve a circulação por várias horas e permitiu que a equipe avaliasse a viabilidade dos tecidos e o funcionamento da retina.
Os resultados foram divulgados pela Universidade de Miami em 24 de julho de 2025.
Segundo os pesquisadores, os exames identificaram circulação na retina e atividade do tecido retiniano enquanto o olho permanecia fora do corpo.
Apesar dos resultados, o experimento não representa um transplante capaz de restaurar a visão.
A preservação do órgão é apenas uma das etapas investigadas pelo projeto, que ainda precisa enfrentar problemas relacionados ao nervo óptico, à rejeição imunológica e à conexão entre o olho transplantado e o cérebro.
Como o eye-ECMO mantém o olho humano irrigado
O eye-ECMO foi inspirado na oxigenação por membrana extracorpórea, conhecida pela sigla ECMO.
Em procedimentos hospitalares, esse tipo de equipamento pode assumir temporariamente funções relacionadas à circulação e à oxigenação do sangue quando o coração ou os pulmões não conseguem realizá-las de forma adequada.
Na versão criada para o olho humano, o princípio foi adaptado para operar em escala menor.
A máquina impulsiona sangue oxigenado, combinado a uma solução específica, para dentro dos vasos do órgão e mantém um fluxo contínuo após a retirada do doador.
Essa circulação, chamada de perfusão, fornece oxigênio aos tecidos durante o período entre a recuperação do olho e sua análise.
Sem o abastecimento sanguíneo, as células da retina e de outras estruturas oculares podem sofrer danos pela falta de oxigênio.
A expressão “máquina-coração” usada no título descreve, de forma figurada, a função de bombear líquido pelo sistema vascular do olho.
O nome técnico adotado pela equipe da Universidade de Miami é eye-ECMO.
David Tse, professor de oftalmologia e cirurgião orbital do Bascom Palmer Eye Institute, explicou que o olho precisa receber continuamente sangue oxigenado.
Ele lidera o projeto de transplante ao lado de Daniel Pelaez, professor associado de oftalmologia da universidade.
“Para garantir a viabilidade de um olho doador, temos de manter esse fluxo, ou perfusão, e evitar qualquer perda de oxigenação dos tecidos durante a retirada e o processo de implantação”, afirmou Tse no comunicado da instituição.
Para conectar o órgão ao equipamento, os engenheiros desenvolveram uma cânula de pequenas dimensões.
O tubo é inserido no principal vaso sanguíneo do olho e permite a passagem constante da solução impulsionada pela máquina.
A peça vem sendo criada e aperfeiçoada com apoio da estrutura de impressão 3D da Faculdade de Engenharia da Universidade de Miami.
De acordo com a instituição, o formato precisa ser ajustado para permitir a circulação sem danificar os vasos envolvidos no procedimento.
Primeiro teste do eye-ECMO avaliou a retina de um doador
O aparelho foi usado quando a equipe recebeu autorização para recuperar seu primeiro olho humano de doador dentro do projeto.
Durante a cirurgia, oftalmologistas, neurocirurgiões, cirurgiões plásticos, cientistas e engenheiros participaram da retirada e da conexão do órgão ao sistema.
Após ser removido, o olho foi colocado em um suporte e ligado ao eye-ECMO.
A circulação permaneceu ativa durante várias horas, período em que os pesquisadores realizaram exames para verificar a condição dos tecidos.
Um corante fluorescente foi introduzido no circuito para acompanhar o percurso do líquido.
A equipe observou a substância passando pelos vasos da retina, segundo o relato publicado pela Universidade de Miami.
Testes ópticos também registraram atividade retiniana.
A instituição informou que os resultados foram obtidos na primeira tentativa da equipe com um olho humano de doador conectado ao equipamento.
A análise não demonstrou que o órgão seria capaz de produzir visão depois de transplantado.
O procedimento avaliou se a circulação e determinadas funções celulares poderiam ser mantidas temporariamente fora do corpo.
A retina fica localizada na parte posterior do globo ocular e contém células que respondem à luz.
Essas células transformam os estímulos luminosos em sinais elétricos, que precisam ser conduzidos pelo nervo óptico até o cérebro para participar da formação das imagens.
Portanto, detectar atividade na retina não significa que todos os componentes necessários à visão estejam funcionando.
Para que um transplante restaure a capacidade de enxergar, os sinais produzidos no olho também precisam alcançar e ser processados pelo sistema nervoso do receptor.
Ao comentar o primeiro procedimento, Tse disse que as principais etapas ocorreram de acordo com o planejamento da equipe.
“Houve alguns contratempos ao longo do caminho, mas todos os passos principais aconteceram como havíamos planejado. E, sem o eye-ECMO, não teria funcionado”, declarou.
Eye-HOLDER foi criado para transportar o órgão
Além do sistema de circulação, os engenheiros produziram uma estrutura chamada eye-HOLDER.
O suporte mantém o olho em uma posição controlada enquanto o órgão é transportado entre a sala de cirurgia e o laboratório.
A equipe trabalha em uma nova versão com um mecanismo de estabilização semelhante a um cardã.
Esse tipo de estrutura compensa parte dos movimentos da base e reduz o deslocamento do objeto sustentado.
Segundo os responsáveis pelo projeto, o mecanismo deverá proteger o olho durante percursos dentro do hospital.
A proposta também considera a possibilidade de transporte entre unidades médicas ou cidades, como ocorre com outros órgãos destinados a transplantes.
O desenvolvimento do equipamento foi coordenado pelo engenheiro biomédico Ashutosh Agarwal, integrante do corpo docente da Universidade de Miami e diretor de engenharia e física aplicada do Desai Sethi Urology Institute.
O laboratório dirigido por Agarwal trabalha com dispositivos conhecidos como “órgãos em chips”.
Esses sistemas reproduzem características de tecidos humanos em ambientes controlados e são utilizados em pesquisas sobre doenças e tratamentos.
Também participaram do desenvolvimento os doutorandos Emma Drabbe e William Raeter, o mestrando Alexander Carrieri, o técnico de laboratório Matthew Koble e Atharva Dapse, pesquisador visitante do Instituto Indiano de Tecnologia de Gandhinagar.
De acordo com a Universidade de Miami, o projeto reúne 17 integrantes do corpo docente, além de outros profissionais.
A equipe inclui especialistas em oftalmologia, cirurgia, neurociência, engenharia biomédica e preservação de órgãos.
Nervo óptico permanece como desafio para restaurar a visão
Os pesquisadores apontam o nervo óptico como um dos principais desafios para a restauração da visão.
Essa estrutura conecta a retina ao cérebro e transporta os sinais elétricos gerados quando as células do olho respondem à luz.
Durante a retirada de um olho, o nervo precisa ser cortado.
Diferentemente de outros tecidos, suas fibras não recuperam espontaneamente todas as conexões necessárias para restabelecer a comunicação com as regiões cerebrais ligadas à visão.
Por essa razão, manter o globo ocular vivo não resolve, isoladamente, o problema.
Mesmo com vasos sanguíneos, retina, músculos e outras estruturas preservadas, o receptor não enxergará se os sinais não conseguirem atravessar o nervo óptico e chegar ao cérebro.
Tse e Pelaez afirmaram que a equipe ainda precisa definir a melhor forma de preservar o nervo do doador.
Outra frente do trabalho procura estabelecer como essa estrutura poderá ser conectada ao sistema nervoso do receptor.
