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Biossensor para diagnóstico da COVID-19 – Tecnologia sustentável para democratizar diagnósticos moleculares no mundo

(Créditos – ACS Sens. 2025, 10, 3, 1970-1985)

Plataforma desenvolvida com materiais reciclados detecta vírus com alta precisão e baixo custo, resultado de um projeto temático da FAPESP envolvendo os Institutos de Química e de Física de São Carlos (USP)

Motivado pelo fato de que milhões de pessoas no mundo ainda não têm acesso a diagnósticos básicos, um projeto temático da FAPESP uniu pesquisadores dos Institutos de Química (IQSC/USP) e de Física (IFSC/USP) de São Carlos no desenvolvimento de uma tecnologia sustentável para diagnóstico molecular acessível. A iniciativa integra o projeto temático “Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico”, coordenado pelo Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC/USP.

O resultado é uma plataforma eletroquímica-magnética universal, de baixo custo, portátil e fabricada a partir de materiais reciclados – grafite recuperado de baterias recicladas e plástico de copos descartáveis. Inicialmente validada para a detecção do vírus SARS-CoV-2, a plataforma representa uma inovação de impacto global, combinando ciência de materiais, engenharia, sustentabilidade e saúde pública. O dispositivo pode ser operado manualmente, sem necessidade de laboratórios ou infraestrutura especializada, sendo que os testes são rápidos, apresentando resultados em poucos minutos, e o custo por unidade é de apenas 20 centavos de dólar — uma fração do preço dos exames convencionais.

Prof. Dr. Frank Crespilho (IQSC/USP) (Créditos: Bioelectrochemistry and Interfaces Group)

O funcionamento do biossensor se baseia em nanopartículas magnéticas funcionalizadas com anticorpos, capazes de capturar biomarcadores virais em amostras de saliva. A interação gera um sinal eletroquímico que é lido por um dispositivo portátil. No caso do SARS-CoV-2, o sensor apresentou precisão de 95%, similar ao RT-PCR, considerado padrão-ouro em diagnóstico molecular. O sistema foi validado em amostras de saliva de pacientes com diferentes faixas etárias e sexos, com confirmação por RT-PCR, garantindo sua eficácia em condições clínicas reais.

“O sensor é uma plataforma universal. Embora o primeiro teste tenha sido para COVID-19, ele pode ser adaptado para detectar rapidamente outros vírus, como influenza”, explica o Prof. Dr. Frank Crespilho, do IQSC/USP, que tambem foi coordenador da Rede de Pesquisa em Metabolômica e Diagnóstico da Covid-19 (MeDiCo) USP/CAPES, coordenador do desenvolvimento tecnológico e autor correspondente do artigo publicado na revista ACS Sensors em março de 2025. “Queremos democratizar o acesso a diagnósticos de qualidade com soluções sustentáveis e de baixo custo.” A publicação tem como primeiro autor o pesquisador Caio Lenon Chaves Carvalho, ex-bolsista de pós-doutorado no laboratório do Prof. Crespilho. Sua liderança foi essencial no desenvolvimento e validação do biossensor, contribuindo diretamente para os resultados inéditos alcançados.

Para o Prof. Osvaldo, “foi um projeto longo, liderado pelo grupo do Prof. Crespilho, que contou com renomados colegas cientistas e que culminou em resultados sem precedentes na literatura científica”. A colaboração entre grupos interdisciplinares foi fundamental para integrar inovação tecnológica com impacto social e ambiental.

Além do IQSC/USP e IFSC/USP, o projeto contou com parcerias nacionais e internacionais, envolvendo a Faculdade de Medicina da USP, a Universidade Federal do Piauí (UFP), a Universidade do Minho (Portugal) e o centro de pesquisa BCMaterials, na Espanha.

Mais do que uma resposta à pandemia, essa plataforma inaugura um novo paradigma em dispositivos de diagnóstico acessíveis, reaproveitando resíduos tecnológicos e viabilizando soluções para regiões vulneráveis. O projeto mostra como ciência, sustentabilidade e política pública podem caminhar juntas rumo a um futuro mais justo e saudável para todos.

Acesse AQUI o artigo científico relativo a esta pesquisa.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Tecnologia inovadora com a utilização de laser – A revolução na segurança e durabilidade de instrumentos cirúrgicos

(Créditos – “Adobe Stock”)

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP), da Faculdade de Odontologia da USP de Ribeirão Preto (FORP/USP) e da empresa “BR Labs” desenvolveram um tratamento a laser que melhora significativamente a resistência de instrumentos cirúrgicos contra ferrugem e desgaste, considerado um avanço revolucionário na área da saúde e que promete aumentar a segurança e a eficiência dos procedimentos cirúrgicos. Essa inovação, publicada na revista científica “Materials – MDPI”, pode reduzir custos hospitalares, aumentar a durabilidade dos equipamentos e proporcionar maior segurança aos pacientes.

Uma nova era para os equipamentos cirúrgicos

Os instrumentos cirúrgicos de aço inoxidável são essenciais para procedimentos médicos, mas, ao longo do tempo, a tendência é sofrerem processos de corrosão devido ao contato com líquidos e produtos de esterilização. Essa corrosão pode comprometer a integridade dos equipamentos, aumentando os riscos de infecção nos pacientes e tornando necessária a substituição frequente dos instrumentos. O novo tratamento a laser cria uma barreira protetora na superfície do material, reduzindo esses danos e prolongando sua vida útil. Essa tecnologia representa um grande avanço na busca por instrumentos mais seguros e eficientes, ajudando a garantir a qualidade dos procedimentos médicos e a segurança dos pacientes.

Drª Fátima Maria Mitsue Yasuoka

Equipamentos tratados com laser já demonstraram uma maior resistência, mesmo em contato constante com líquidos agressivos, como soluções de limpeza e fluidos corporais. Este novo método promove a redução do desgaste dos instrumentos, garantindo maior tempo de uso e eficiência, reduzindo a necessidade de descarte precoce, sendo que, desta forma, os hospitais podem gastar menos na reposição frequente de instrumentos, direcionando recursos para outras áreas essenciais da saúde. Além disso, a integridade preservada dos instrumentos reduz o risco de contaminação e complicações pós-operatórias, tornando os procedimentos cirúrgicos mais confiáveis.

Além dos equipamentos médicos, esta inovação tem potencial para ser aplicada em outras áreas que exigem alta resistência à corrosão, como a indústria aeroespacial, automobilística e a fabricação de componentes eletrônicos. A resistência aprimorada dos materiais tratados a laser pode beneficiar diversos setores que dependem de metais duráveis e de alta performance. Os pesquisadores continuarão testando a eficácia do tratamento a laser em diversas condições, incluindo contato com sangue e produtos de limpeza hospitalares, ampliando suas possibilidades de aplicação.

Sobre as particularidades desta pesquisa, a pesquisadora do IFSC/USP, Drª Fátima Maria Mitsue Yasuoka, que é uma das autoras do artigo científico, comenta: “Este trabalho é um excelente resultado de cooperação de alunos de iniciação científica, pesquisadores e professores de diferentes unidades da USP e do setor privado representada pela empresa “BR Labs Tecnologia Óptica e Fotônica Ltda”. O envolvimento de alunos de iniciação científica é um aspecto crucial, pois proporciona a esses estudantes a oportunidade de vivenciar o processo de pesquisa na prática, desenvolver habilidades e despertar o interesse pela ciência. Esta experiência serve como um incentivo para a continuidade das pesquisas e para o desenvolvimento de novos projetos, tanto para os participantes diretos quanto para a comunidade científica. Essa sinergia de conhecimentos e recursos é fundamental para o avanço científico e tecnológico do país”.

Junto com Fátima Maria Mitsue Yasuoka assinam este estudo os pesquisadores Vinicius da Silva Neves, Felipe Queiroz Correa, Murilo Oliveira Alves Ferreira, Alessandro Roger Rodrigues, Witor Wolf, Rodrigo Galo e Jéferson Aparecido Moreto.

Para acessar o artigo científico publicado na revista “Materials – MDPI, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Nanovacinas contra o câncer – Quando a nanotecnologia encontra a imunoterapia

(Créditos – ACS Nano 2025, 19, 16204−16223 / CC-BY 4.0)

Pesquisadores destacam o potencial das nanovacinas como aliadas poderosas na luta contra o câncer, combinando precisão molecular, personalização e inovação científica.

Em um artigo publicado na revista científica “ACS Nano”, com destaque na capa inteira, pesquisadores do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (GNano-IFSC/USP) traçaram um panorama abrangente sobre os mecanismos de ação, os princípios de design e os desafios clínicos das chamadas “nanovacinas oncológicas”. A proposta tem o intuito de transformar pequenas partículas artificiais (medindo bilionésimos de metro) em “mensageiras” que instruem o sistema imunológico a identificar e eliminar células tumorais.

Este estudo vem ao encontro do fato de a medicina oncológica viver atualmente um momento de transformação, onde a tradicional combinação de tratamentos e outros protocolos — cirurgia, quimioterapia e radioterapia — começa a dividir espaço com abordagens inovadoras que buscam explorar e potencializar as defesas naturais do corpo humano. Entre essas estratégias, as nanovacinas contra o câncer vêm ganhando um destaque importante por apresentarem uma capacidade de unir imunoterapia e nanotecnologia em uma só fórmula.

O que são nanovacinas

As vacinas convencionais funcionam ao introduzirem no sistema imunológico fragmentos de vírus ou bactérias, preparando o corpo para combatê-los em futuras infecções. No caso do câncer, o desafio é diferente, já que o foco é “ensinar” o organismo a reconhecer as células tumorais como uma ameaça, células essas que se encontram no próprio corpo humano, mas que sofreram mutações.

Através da nanotecnologia, as nanovacinas são formulações que utilizam nanopartículas — feitas de materiais como lipídios, polímeros, proteínas ou até metais — para transportar antígenos tumorais e adjuvantes imunológicos diretamente nas células de defesa do corpo. Graças ao seu tamanho minúsculo, essas partículas conseguem penetrar barreiras biológicas com mais eficiência e alcançar tecidos como os linfonodos, onde ocorre a ativação do sistema imune.

Segundo o estudo publicado, onde o primeiro autor é o doutorando Gabriel de Camargo Zaccariotto, o grande trunfo das nanovacinas está na sua versatilidade, já que as nanopartículas podem ser projetadas para proteger os componentes vacinais, liberar os ingredientes de forma controlada e modular a resposta imunológica desejada. Isso quer dizer que uma nanovacina pode ser adaptada para diferentes tipos de câncer, estágios da doença e até mesmo para o perfil genético do tumor de cada paciente, algo que é considerado um passo importante rumo à medicina personalizada.

Além disso, a combinação de antígenos tumorais específicos com adjuvantes poderosos permite induzir uma resposta imune robusta e duradoura. O objetivo final é estimular a produção de células T citotóxicas — verdadeiros “soldados” do sistema imunológico — para que sejam capazes de identificar e destruir células cancerígenas, inclusive aquelas que escapam aos tratamentos tradicionais.

Doutorando do GNano-IFSC/USP – Gabriel de Camargo Zaccariotto

Os desafios

Apesar de ser inovadora e revolucionária, a aplicação das nanovacinas ainda enfrenta barreiras importantes. Poucos produtos chegaram à fase de testes clínicos avançados e nenhum foi aprovado até o momento para uso comercial em pacientes com câncer. Os obstáculos vão desde a complexidade da fabricação em larga escala até questões regulatórias e tecnológicas.

O estudo destaca que ainda é necessário entender melhor como diferentes tipos de nanopartículas interagem com o organismo, como são processadas e quais estratégias adotar para alcançar uma resposta imunológica mais eficaz contra as células tumorais, além de existirem questões éticas e econômicas, como o custo de desenvolvimento e a necessidade de harmonização regulatória entre as agências do mundo. Contudo, esta é uma porta que se abre para um futuro promissor, conforme salienta Gabriel de Camargo Zaccariotto: “A aplicação da nanotecnologia em vacinas já é uma realidade, e os principais centros de pesquisa, assim como empresas dos setores biotecnológico e farmacêutico, têm investido cada vez mais nessa abordagem para o combate ao câncer. Muitos dos desafios enfrentados pelas nanovacinas são compartilhados com outros nanomedicamentos; no entanto, há também barreiras específicas, como a necessidade de aprimoramento dos modelos de aprendizado de máquina utilizados na personalização das vacinas e de uma compreensão mais aprofundada da variabilidade de resposta, influenciada pelo perfil prévio de saúde e pela genética de cada paciente. Ainda assim, os avanços nessa área são notáveis e reforçam o potencial dessa tecnologia para transformar a vida de inúmeros pacientes”.

O futuro

Prof. Dr. Valtencir Zucolotto (Coordenado do GNano-IFSC/USP)

Apesar das incertezas sublinhadas acima, os avanços conquistados até o momento são animadores, já que testes clínicos têm demonstrado que as nanovacinas podem aumentar significativamente a eficácia de outros tratamentos, como inibidores de checkpoint imunológico, tendo-se observado redução nos riscos de metástase, recorrência e morte entre pacientes.

A convergência entre nanotecnologia, biotecnologia e imunologia tem gerado um campo fértil para inovações, sendo que as nanovacinas representam uma ponte entre as descobertas da ciência básica e as necessidades urgentes da medicina clínica oncológica.

Para o Coordenador da pesquisa e do grupo de Nanomedicina (GNano/IFSC/USP), Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, que é um dos coautores do artigo “A combinação da Nanotecnologia com a Biotecnologia é uma área estratégica e relativamente nova, que já demonstrou sua capacidade de gerar benefícios para a humanidade, como no caso das vacinas de RNA contra a COVID-19. Pesquisadores que atuam nessa área buscam agora utilizar a Nanobiotecnologia para explorar outras fronteiras científico/tecnológicas em setores importantes como a medicina e o agronegócio”.

Se os próximos passos forem bem-sucedidos, estaremos diante de uma nova era no combate ao câncer, com vacinas que não só irão prevenir doenças, como também combatê-las e curá-las.

Assinam este artigo científico os seguintes pesquisadores: Gabriel de Camargo Zaccariotto, Maria Julia Bistaffa, Angelica Maria Mazuera Zapata, Camila Rodero, Fernanda Coelho, João Victor Brandão Quitiba, Lorena Lima, Raquel Sterman, Valéria Maria de Oliveira Cardoso, e Valtencir Zucolotto.

Confira AQUI o estudo publicado na revista “ACS Nano”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Com participação do IFSC/USP – Cientistas brasileiros descobrem composto marinho promissor no combate à malária

(Créditos – “Tripura News Live”)

Estudos recentes revelam que alcaloides derivados de esponjas marinhas são eficazes contra cepas resistentes de malária em testes laboratoriais e com animais

Uma nova esperança no combate à malária pode ter surgido a partir das profundezas do oceano, já que um grupo de pesquisadores brasileiros identificou compostos naturais extraídos de esponjas marinhas com potente ação contra o Plasmodium, protozoário causador da malária. O estudo, publicado na revista “ACS Infectious Diseases”, destaca os alcaloides guanidínicos chamados batzeladinas F e L como candidatos promissores para o desenvolvimento de novos antimaláricos.

O trabalho publicado é resultado de uma colaboração entre cientistas de diferentes instituições brasileiras, que isolaram os compostos a partir da esponja Monanchora arbuscula, coletada no litoral do Brasil e faz parte do projeto temático coordenado pelo Prof. Roberto Berlinck, docente e pesquisador do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), no qual o pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Rafael Guido, é o pesquisador principal, sendo que ambos assinam a correspondência do artigo científico. No estudo agora publicado, os alcaloides mostraram-se eficazes não só contra cepas sensíveis, mas também contra variantes resistentes do Plasmodium falciparum — o mais letal entre os cinco tipos de parasitas que causam a doença em humanos.

Os compostos estudados apresentaram uma ação rápida e potente, com inibição do parasita em menos de vinte e quatro horas após a exposição. “Esse perfil de ação é comparável ao do artesunato, um dos medicamentos mais utilizados atualmente”, afirma a pesquisadora Giovana Rossi Mendes, primeira autora do estudo, tendo em consideração que, além disso, os compostos exibiram moderada toxicidade em células humanas (linha HepG2) e bons índices de seletividade, um parâmetro importante na avaliação de candidatos a fármacos.

As batzeladinas foram testadas em diferentes estágios do ciclo do parasita e mantiveram sua eficácia tanto em cepas sensíveis quanto em variantes resistentes a medicamentos, como cloroquina e artemisinina. Também foram eficazes contra isolados clínicos de P. falciparum e P. vivax, coletados na região amazônica brasileira, em testes ex vivo. Em modelo in vivo, utilizando camundongos infectados com Plasmodium berghei, o composto batzeladina F reduziu a parasitemia em até 94% e aumentou significativamente a taxa de sobrevivência dos animais.

A proteína PfENT1 e as perspectivas para novos tratamentos

Na busca por entender como os compostos agem no parasita, os cientistas realizaram simulações computacionais que sugerem que as batzeladinas podem atuar inibindo a proteína transportadora de nucleosídeos PfENT1 — essencial para a sobrevivência do Plasmodium. Essa hipótese pode explicar a rápida ação dos compostos e a ausência de resistência cruzada com os medicamentos atualmente disponíveis. Apesar dos resultados animadores, os autores alertam que ainda são necessárias mais pesquisas antes que os compostos possam ser usados em humanos, já que os achados indicam que os derivados de batzeladinas são candidatos promissores para programas de desenvolvimento de novos antimaláricos inspirados na natureza.

O pesquisador do IFSC/USP, Prof. DR. Rafael Guido,  sublinha o fato de o trabalho descrever uma extensa pesquisa que caracterizou uma nova classe de moléculas capaz de matar seletivamente o parasita causador da malária e que foram ativos contra as cepas resistentes também. “O problema de resistência é muito grave em doenças infecciosas, por isso quando uma molécula se mostra ativa em variantes resistentes, como foi neste caso, isso é sempre uma boa notícia. As moléculas foram ativas contra o parasita que causa a forma mais grave da doença (Plasmodium falciparum) e também contra o parasita que é o que causa o maior número de casos no Brasil (Plasmodium vivax)”, sublinha o pesquisador. A malária é um assunto que está sempre em destaque por causar a morte de muitas pessoas, principalmente crianças. Neste contexto, em 2007, a Assembleia Mundial da Saúde, promovida pela Organização Mundial da Saúde (OMS), instituiu o “Dia Mundial da Luta Contra a Malária” (World Malaria Day), celebrado todos os anos no dia 25 de abril.

Prof. Dr. Rafael Guido

O objetivo desse dia é:

* Destacar a necessidade de investimentos e compromisso político para prevenir e controlar a malária;

* Alertar para a malária, uma doença parasitária grave transmitida por mosquitos do tipo Anopheles;

* Enfatizar as barreiras para a equidade em saúde, a igualdade de gênero e os direitos humanos na resposta à malária;

* Promover medidas concretas para ultrapassar essas barreiras;

Recorde-se que a malária é causada por protozoários do gênero Plasmodium, transmitidos pela picada do mosquito Anopheles. Entre os cinco tipos que podem infectar humanos, o Plasmodium falciparum é o mais perigoso, responsável pela maioria das mortes. Os sintomas incluem febre alta, calafrios, dores no corpo e, em casos mais graves, pode levar à morte se não for tratada rapidamente.

Os tratamentos atuais envolvem combinações de medicamentos, como derivados da artemisinina, mas o surgimento de cepas resistentes tem se tornado uma preocupação crescente em todo o mundo, daí que a busca por novas alternativas terapêuticas se tornou uma urgência científica.

Com a resistência a esses tratamentos se expandindo globalmente, esta descoberta reacende o interesse na biodiversidade marinha como fonte de soluções terapêuticas e posiciona o Brasil como um dos protagonistas na corrida por novos medicamentos contra a malária.

Confira AQUI o artigo científico publicado.

Rui Sintra -Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Com participação do IFSC/USP – Novo material ajuda a limpar água contaminada por medicamentos

(Créditos – “European Pharmaceutical Review”)

Tecnologia promete tornar o tratamento de água mais eficiente e sustentável

Uma pesquisa conduzida por um grupo de pesquisadores da USP, que inclui o professor e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Renato Vitalino Gonçalves, resultou no desenvolvimento de um material inovador com potencial para remover, de forma mais eficiente, resíduos de medicamentos presentes na água — com destaque para o paracetamol, um dos analgésicos mais consumidos no mundo.

Os pesquisadores utilizaram um tipo de partículas com estrutura nanométrica, ou seja, extremamente pequenas – cerca de mil vezes mais finas que um fio de cabelo -, a partir de óxido de zinco (ZnO). Esse material já é conhecido por sua capacidade de degradar poluentes por meio da luz solar, num processo chamado fotocatálise.

Mas, o grande diferencial da pesquisa foi o uso de um truque inteligente: os cientistas adicionaram cloro ao material (o que chamam de “dopagem”) e depois aplicaram um processo chamado “lixiviação seletiva” — uma espécie de “lavagem controlada” da superfície dessas partículas, fazendo com que o cloro fosse removido da sua parte externa, já que poderia atrapalhar, mas que permanecesse dentro do material, ajudando a melhorar sua performance.

“Com essa técnica, conseguimos evitar que o cloro atrapalhe a ação do material e ainda aproveitamos os benefícios que ele pode trazer, como melhorar a passagem de eletricidade dentro das partículas”, explica o Prof. André Luiz da Silva, coordenador da pesquisa.

Essa melhoria interna faz com que as partículas consigam degradar o paracetamol com mais eficiência quando expostas à luz ultravioleta (UV). Isso significa que em um sistema de tratamento de água elas podem ajudar a eliminar esse tipo de poluente com mais rapidez e eficácia.

Prof. Renato Vitalino Gonçalves

Além disso, a pesquisa mostra que poder entender onde exatamente os elementos estão dentro das partículas (se na superfície ou no interior) pode fazer uma grande diferença no desempenho dos materiais. Não basta só colocar um ingrediente a mais no material, é preciso saber onde ele está e o que ele está fazendo ali.

A técnica desenvolvida na USP pode ser útil não só para remover paracetamol, mas também outros resíduos de medicamentos e poluentes que hoje estão presentes na água e são difíceis de eliminar pelos métodos convencionais.

O Prof. Renato Vitalino Gonçalves, do IFSC/USP, destaca a importância da técnica de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) na caracterização do material desenvolvido na pesquisa. Segundo ele, a aplicação da XPS foi fundamental para identificar a presença de espécies de cloro (Cl) nas amostras dopadas intencionalmente, evidenciando que, após o processo de dopagem, foi possível detectar a formação de ZnCl2. “Essa observação confirma que o cloro foi efetivamente incorporado à estrutura do óxido de zinco (ZnO), substituindo átomos de oxigênio (O) por átomos de cloro (Cl)”, explica o professor. Ele ressalta, ainda, que a técnica de XPS tem sido uma ferramenta essencial na investigação de estruturas eletrônicas em uma ampla variedade de materiais. “A técnica tem se mostrado uma aliada valiosa na compreensão da composição e do comportamento eletrônico de sistemas complexos”, conclui o Prof. Renato.

Este trabalho foi publicado na revista científica internacional “ACS Applied Nano Materials” (VER AQUI) e contou com os apoios da FAPESP, CAPES, CNPq e do Centro de Inovação em Gás (RCGI).

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Novo estudo revela como fototerapia associada a bactérias pode potencializar a resposta imunológica contra o câncer de pele

(Créditos – “Freepick”)

Um estudo pioneiro em laboratório, realizado por um grupo de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da Texas A&M University (EUA), combinando células tumorais do tipo melanoma, células do sistema imunológico e microrganismos, mostrou que a fotodinâmica é potencializada.

A ideia da pesquisa foi mostrar que se existirem agentes estimulando o sistema imunológico, pode-se eliminar o câncer ainda mais rapidamente ao se usar a técnica de fotodinâmica, fortemente avançada devido aos inúmeros trabalhos realizados no Brasil.

O experimento demonstrou que a combinação de luz, bactérias e células do sistema imune pode ser uma arma poderosa contra um dos mais agressivos tipos de câncer de pele – melanoma. O estudo foi testado em laboratório e comprovou como a terapia fotodinâmica (TFD) pode ser ainda mais eficaz no combate ao melanoma, quando associada a infecções bacterianas controladas.

A técnica de fototerapia dinâmica já é conhecida por utilizar substâncias sensíveis à luz (fotossensibilizadores) que, quando ativadas por luz em um comprimento específico produzem espécies reativas de oxigênio capazes de matar células doentes. Mas, os cientistas foram além: criaram um modelo celular que simula o microambiente tumoral, onde colocaram células de melanoma, macrófagos (um tipo de célula de defesa do organismo) e a bactéria Escherichia coli.

Ao introduzirem a bactéria no ambiente tumoral, os pesquisadores verificaram uma mudança drástica no comportamento dos macrófagos. Sob efeito da luz e do fotossensibilizador, as células de defesa passaram a “acordar”, intensificando sua capacidade de identificar e destruir as células cancerígenas.

A pesquisadora Barbara Detweiler, pós-doutora sob a supervisão do Prof. Vanderlei  Salvador Bagnato e autora principal do estudo, salienta no artigo científico que foi publicado sobre este tema que o mais surpreendente foi perceber que o sistema imune respondia melhor quando todos os componentes estavam juntos – macrófagos, bactéria e a luz ativando a fototerapia.

Outro ponto curioso do estudo foi a descoberta de que a ordem em que cada elemento é introduzido no sistema influencia diretamente os resultados. Quando os macrófagos eram expostos à luz antes da infecção bacteriana, a eficácia diminuía, enquanto que quando a exposição era simultânea, o efeito era potencializado.

Prof. Vanderlei Salvador Bagnato (IFSC/USP) / A&M Texas University

A explicação pode estar no fato de que a bactéria, ao ser atacada, libera substâncias químicas que servem como sinalizadores para o sistema imune agir de forma mais precisa. Esses sinais parecem ser mais efetivos quando são liberados no mesmo momento em que o sistema imune é ativado pela luz.

O ponto alto da pesquisa foi quando os cientistas reuniram os três elementos: melanoma, macrófagos e bactéria Escherichia coli. Nesse cenário, a fototerapia não só aumentou a toxicidade para as células cancerígenas, como também reduziu drasticamente sua sobrevivência, sendo que a resposta coordenada dos macrófagos foi essencial para esse resultado.

Para o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato, que atualmente também trabalha nos laboratórios da A&M Texas University, nos Estados Unidos, e que é coautor do estudo, o achado pode inspirar novas estratégias terapêuticas: “A complexidade do ambiente tumoral muitas vezes é ignorada em estudos simplificados e aqui mostramos que simular essa complexidade pode levar a tratamentos mais eficazes e, portanto, tornar os experimentos de laboratório um pouco mais próximos da realidade”, pontua o pesquisador.

Apesar de ter sido realizado in vitro, ou seja, fora de organismos vivos, o experimento relatado no artigo científico oferece uma base promissora para testes em modelos animais e, futuramente, em humanos. A ideia de usar bactérias inativadas ou modificadas para instigar o sistema imunológico e torná-lo mais eficiente contra o câncer é uma abordagem inovadora que resgata conceitos da imunoterapia do século XIX, agora combinados com alta tecnologia.

Em suma, os cientistas começam a entender melhor como manipular o microambiente tumoral para tornar os tratamentos mais potentes, sendo que “O futuro da terapia contra o câncer pode estar exatamente aí, ou seja, no uso inteligente de luz, bactérias e do próprio sistema imune”, conclui a autora do trabalho.

Segundo o Prof. Vanderlei Bagnato, experimentos com animais envolvendo este novo conceito já estão em elaboração no IFSC/USP e na A&M Texas University. “O sistema imunológico é uma arma poderosa no combate ao câncer e se pudermos realizar isto de forma natural e sem riscos para o paciente, será fantástico”  finaliza o pesquisador.

Confira AQUI o artigo científico relativo a este estudo, publicado na revista científica “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP