Em sua totalidade, as pesquisas englobadas em nanomedicina visam cura para as mais diversas doenças, que fazem um grande número de vítimas. Tal problema poderá ser sanado através de estudos relacionados a diagnósticos precoces. Isso fará com que as doenças, e não mais os pacientes, possam estar com seus dias contados
O mundo (quase) invisível tem tomado contas de pesquisas nas mais diversas áreas do conhecimento. Mas o casamento entre física e medicina para o estudo do mundo “nano” pode ser surpresa para muitos e, em princípio, inconcebível.
No Instituto de Física de São Carlos (IFSC), da Universidade de São Paulo (USP), o docente Valtencir Zucolotto, responsável pelo Laboratório de Nanomedicina e Nanotoxicologia(LNN) tem suas principais pesquisas dedicadas à Nanomedicina, termo cunhado para definir a área que se utiliza de métodos microscópicos para fazer o diagnóstico e terapia de doenças graves, como câncer.“Nanomedicina é uma área da ciência aplicada, relativamente nova no mundo todo. Nosso foco é utilizar nanomateriais, como nanopartículas, nanotubos de carbono etc., na detecção e tratamento de doenças”, define o docente.
Menores chances de infartos
A troponina é uma proteína fabricada somente no coração. Quando há grande risco de enfarte, sua produção é elevada.
Com material doado pelo Incor, Zucolotto, junto a seus colaboradores, produz sensores para identificação da proteína. “Coleta-se, periodicamente, o sangue do coração de pacientes que estejam internados e faz-se o monitoramento dos níveis de troponina e, através dessa avaliação constante, é possível saber o risco de o paciente enfartar e, obviamente, evitar que isso ocorra”, explica.
O diagnóstico
Os nanomaterias, por sua vez, não se tratam de fármacos, embora possam atuar como tais. Um exemplo prático, para facilitar a compreensão: nanopartículas, funcionalizadas com biomoléculas, uma vez injetadas no corpo humano, podem se alojar próximas a locais que contenham tumores. “Depois desse procedimento, fica muito mais fácil, por tomografia ou ressonância magnética, identificar o tumor. Se esses materiais não estão ao redor do tumor, pode não haver contraste suficiente em imagens produzidas pelas técnicas tradicionais”, explica o docente.
Nos Laboratórios da Biofísica do IFSC, diversas experiências já foram realizadas para testar a eficiência dos nanomateriais. “Esses materiais ainda não são comercializados. A ideia principal é que, um dia, eles sejam, de fato, injetados no corpo humano e o grande desafio é que passem pelas células saudáveis e pelo sistema imunológico sem serem notados, atingindo somente as células doentes”, afirma o docente.
Medicina regenerativa
Um assunto notório na medicina atual é a famosa terapia celular, feita através de células-tronco. No entanto, ao injetar tais células no corpo, estas se espalham, sem controle, em quaisquer partes do organismo.
Com isso em mente, a criação de plataformas físicas, nas quais as células possam depositar-se, fazem parte do trabalho que o grupo de Zucolotto desenvolve. “Essas plataformas não irão espalhar-se pelo corpo do paciente. Uma vez depositadas nessa estrutura, as células entrarão somente nos locais específicos- e necessários- do corpo humano”
Os nanomaterias “desenhados” pelo grupo de pesquisa são direcionados a buscar tumores específicos. “O material identifica, especificamente, um tumor do colo do útero, de mama ou um tumor no fígado e assim por diante”, conta Zucolotto.
As principais matérias-primas e o caminho da cura
Para os menos informados, a nanotecnologia pode parecer distante, mas ela se encontra em nosso cotidiano, até mesmo nos protetores solares que, frequentemente, utilizamos. “O mundo todo já produz nanotecnologia, mas em nosso laboratório, além da produção, analisamos, também, a toxidade dos materiais produzidos, uma preocupação muito importante. Há 20 anos, ninguém tinha nanopartículas em seu cotidiano, hoje esse cenário já é diferente”, explica o docente.
Há três anos, Zucolotto já realiza esse tipo de pesquisa e hoje conta com diversos colaboradores: desde estudantes envolvidos com iniciação científica, até alunos de pós-doutorado. “Nosso laboratório é, inclusive, um dos pioneiros do país a atuar na área”, conta.
Em princípio focado no diagnóstico de doenças, o professor pesquisa uma forma de, por um único caminho, identificar moléstias no corpo humano e, ao mesmo tempo, curá-las. “Temos resultados demonstrando que os nanomateriais são muito mais eficientes para combater câncer de fígado e colo do útero, do que alguns antitumorais convencionais que temos no mercado”, esclarece.
Quanto antes, melhor
Zucolotto conta com a colaboração de dois alunos, que estudam a detecção de anomalias no DNA. “Há doenças que tem base genética, ou seja, já compõe o DNA dos pacientes. As principais são diabetes, câncer e hipertensão”.
Os alunos trabalham, também, com a produção de “genosensores”, produzidos através de nanopartículas. “Uma parte da pesquisa é voltada ao estudo da diabetes, outra à hipertensão. Nossa linha de estudo é focada na detecção precoce dessas doenças. Um diagnóstico feito em recém-nascidos, por exemplo, pode até mesmo evitar que ele venha a desenvolvê-la”, explica.
Entre uma infinidade de matérias-primas possíveis para produção de nanomateriais, o grupo de Zucolotto foca-se em algumas delas. Nanopartículas de metais- ouro, prata e platina-, nanopartículas de polímeros naturais- quitosana, poliácido lático-, nanotubos de carbono e grafeno- este último uma forma de carbono.
Finalmente, o destaque vai para o último material estudado, que são nanopartículas de óxido de ferro. Estas têm uma propriedade interessante, pois são superparamagnéticas e fornecem efeitos curiosos. De acordo com o docente, a partir do momento que se consegue que tais partículas alojem-se ao redor de um tumor, posteriormente aplica-se um campo externo oscilante. Isso irá gerar atrito e calor na nanopartícula que, uma vez aquecida, tem capacidade para destruir o tumor. “Essa técnica é chamada ‘hipertermia’, destruição do tumor pela elevação local da temperatura. Poucos graus Celsius já são suficientes para matar a célula doente. Isso não é novo e, em princípio, não tem nada a ver com nanotecnologia. A novidade é que esses materiais podem ajudar a concentrar o calor somente na região em que o tumor está alojado”, explica.
O método experimental
Estudos in vitro e in vivo são realizados pelo docente. O primeiro se faz através do contato entre os nanomateriais- produzidos pelo grupo- e células tumorais ou células saudáveis retiradas de seres humanos. “São culturas celulares, ou de células tumorais do fígado, mama, colo do útero. Colocamos essas células em contato com os materiais produzidos e estudamos como elas sofrem a ação dos nanomateriais”, explica Zucolotto.
Sem estresse
Produzidas em laboratório, as chamadas “ftalocianinas” são compostos responsáveis por auxiliar na detecção da quantidade de dopamina- um dos neurotransmissores importantes, responsáveis pelas variações de humor em nosso organismo. É a quantidade de dopamina que regula, por exemplo, os estados depressivos de uma pessoa doente.
No laboratório de Zucolotto, são produzidos chips capazes de detectar a quantidade de dopamina. De acordo com o docente, há quatro anos seu laboratório pesquisa o assunto e, inclusive, já publicou vários artigos sobre o tema.
Já para as experiências in vivo, Zucolotto conta com a colaboração de pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e da Faculdade de Medicina da USP, campus São Paulo. “Em São Paulo, eles possuem grandes biotérios, e fazem experiências utilizando-se até mesmo de animais de médio porte, como porcos”, conta.
Nova estrutura com o recém aprovado Núcleo da USP
No começo de 2011, a Pró-Reitoria de Pesquisa e Extensão da USP aprovou verbas para a criação de Núcleos de Pesquisa Avançada em Inovação e, junto a pesquisadores do Instituto do Coração (InCor) e da Faculdade de Medicina da USP, Zucolotto e seus colaboradores tiveram aprovado um projeto, intitulado “Núcleo para Convergências das Ciências da Vida, Física e Engenharia para Inovação em Diagnósticos e Terapias.”.
A criação do novo núcleo é muito importante, pois permite que se aplique de maneira mais rápida os nanomateriais produzidos no LNN em testes in vivo. Possibilitará, inclusive, a realização de testes clínicos em pacientes, no futuro. “Isso abre ótimas perspectivas para que tudo o que vem sendo feito em laboratório seja, finalmente, aplicado”, comemora o docente.
Prof. Valtencir Zucolotto
e-mail: zuco@ifsc.usp.br ou (16) 3373-8656
Data: 9 de junho
