Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP obtiveram resultados significativos para o aprimoramento do diagnóstico precoce do câncer de mama, patologia responsável por 12% de todos os casos de câncer no mundo, segundo a International Agency for Research on Cancer – IARC. O tumor maligno surge quando células da mama se dividem desordenadamente.

A pesquisa foi realizada em parceria com especialistas do Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) e do Instituto de Química, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

O artigo referente a esse estudo, publicado recentemente na ACS Applied Materials & Interfaces, descreve o design de biossensores produzidos com filmes nanoestruturados. Esses filmes contêm anticorpos que interagem especificamente com marcadores de câncer, que são moléculas extraídas de algum fluído do paciente, tal como do sangue, suor, da saliva, etc. A interação entre os anticorpos e marcadores provoca alteração nas propriedades dos filmes, permitindo a detecção, ou seja, o diagnóstico que o paciente tem a doença.

Foram testados diferentes tipos de arquiteturas para os filmes, na busca de condições otimizadas para que o biossensor tenha alta sensibilidade e seletividade. Pois um desafio importante a ser vencido é detectar pequenas quantidades de marcador específico para o câncer de mama, para fazer o diagnóstico precoce, e que outros tipos de moléculas ou marcadores não sejam detectados. Isto é, com um biossensor seletivo evitam-se falsos positivos, que são casos em que um paciente recebe diagnóstico de ter uma doença, quando na verdade não tem.

De acordo com o professor Osvaldo Novais de Oliveira Jr., do IFSC, que participa do trabalho, os resultados publicados demonstram alta sensibilidade para o diagnóstico precoce, sem falsos positivos. “Estudamos duas arquiteturas de filmes nanoestruturados, e a detecção do biomarcador de câncer de mama foi realizada com técnicas de processamento de dados que permitem diagnóstico precoce, com alta sensibilidade e seletividade”, explica ele.

Diagnóstico do câncer de mama

O trabalho que deu origem ao artigo vem sendo estendido em parcerias entre as já citadas instituições, a Universidade Federal de São Carlos, Campus de Sorocaba, e o Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Minas Gerais. O objetivo é estudar em detalhe a interação entre as biomoléculas nos filmes dos biossensores, responsáveis pela detecção, e os marcadores a serem detectados. Isso vem sendo feito com modelagem teórica e medidas com um microscópio de força atômica, o que leva ao design de novos nanobiossensores.

“Além de desenvolver dispositivos para diagnosticar novas doenças, principalmente de forma precoce, o objetivo deste estudo é entender como esses dispositivos funcionam, para que possamos aprimorar os diagnósticos. Por exemplo, queremos detectar um marcador de câncer e identificar quais interações são responsáveis pela detecção”, diz Novais.

No nanobiossensor, uma ponta extremamente fina do microscópio é recoberta com uma biomolécula, que pode ser um anticorpo, um antígeno ou uma enzima. Mede-se então a força entre a biomolécula sobre a ponta e outra molécula que se quer detectar, aproximando-se a ponta numa célula líquida que contém a amostra do paciente. “Caso a interação seja forte, haverá grande atração entre as moléculas. Com essas medidas, podemos obter informações sobre as interações, permitindo o design de novos sensores”, diz ele, complementando que, através dessa técnica, é possível detectar uma quantidade muito pequena de substâncias, garantindo extrema sensibilidade e seletividade no diagnóstico.

Agora, segundo Novais, os pesquisadores estão trabalhando no aprimoramento do diagnóstico de outros tipos de câncer, com amostras reais, já que nas pesquisas com câncer de mama os especialistas atuaram com um marcador inserido em uma solução, ao invés de utilizarem uma célula cancerosa. “Assim como no trabalho sobre câncer de mama, esses outros estudos recentes também trouxeram resultados positivos”.

Uma meta de mais longo prazo é diminuir o tamanho dos dispositivos, até que se tornem portáteis. O intuito final é obter dispositivos baratos que permitam o diagnóstico precoce de diferentes doenças, e que possam ser operados pelo próprio paciente ou pessoas não especializadas.