No Instituto de Fa­sica de Sa£o Carlos (IFSC) da USP, pesquisadores desenvolveram manãtodo de diagnóstico de câncer de cabea§a e pescoa§o mais simples e barato que o empregado atualmente. O estudo, realizado em parceria com o Hospital de Amor de Barretos (interior de Sa£o Paulo), utiliza genossensores, um tipo de biossensor que detecta o material genanãtico dos tumores cancera­genos em poucos minutos, com dispositivos porta¡teis. Os cientistas também desenvolveram sensores para câncer de pa¢ncreas e de pra³stata e va£o iniciar estudos com o objetivo de adaptar a técnica para diagnosticar a covid-19.

A pesquisa com os biossensores para câncer de cabea§a e pescoa§o édescrita em artigo da revista cienta­fica Talanta. “O interesse épermitir que no futuro seja possí­vel realizar triagem numa porcentagem maior da população com exames rápidos e acessa­veis, pois o equipamento de medida ésimples e porta¡til, e a análise pode ser feita em qualquer local, e não apenas em laboratórios de análise cla­nica”, afirma o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, responsável pelo estudo. “Sabe-se que a detecção precoce éessencial para o câncer e essa triagem expandida pode ter um grande impacto.”

O professor relata que a detecção de biomarcadores hoje éfeita principalmente com a técnica de Reação em Cadeia de Polimerase (PCR), que requer equipamentos sofisticados, caros, e precisam ser operados por técnicos especializados. “Biossensores são os sensores empregados para detectar moléculas de interesse biola³gico, além de va­rus e bactanãrias”, explica. “Os principais biossensores para diagnóstico médico são os imunossensores, que detectam anticorpos ou anta­genos, e os genossensores , que fazem a detecção do material genanãtico (DNA ou RNA) do paciente ou de um agente de infecção.”

De acordo com Oliveira Jaºnior, os processos de detecção são muito similares para os imunossensores e genossensores. “Em ambos, o sensor écomposto por um filme nanoestruturado extremamente fino, feito de materiais biocompata­veis sobre o qual se deposita uma camada ativa”, descreve. “Nos imunossensores, esta camada ativa pode conter anta­genos ou anticorpos, e num genossensor a camada ativa consiste de sequaªncias de DNA.”

A detecção se da¡ quando háum reconhecimento entre as moléculas da camada ativa e moléculas na amostra que estãosendo analisada, ressalta o professor do IFSC. “Por exemplo, se o objetivo édetectar anticorpos de uma determinada doena§a, a camada ativa contera¡ o anta­geno correspondente. Assim, são hádetecção positiva quando a amostra contiver tais anticorpos”, ressalta. “Um racioca­nio semelhante vale para os genossensores: o resultado da detecção épositivo apenas se a amostra contiver sequaªncias de DNA que sejam complementares a quelas da camada ativa.”

O resultado positivo para a detecção decorre do reconhecimento entre moléculas da amostra e da camada ativa, que causa uma mudança numa propriedade do biossensor, afirma Oliveira Junior. “Essa mudança pode ser numa propriedade elanãtrica ou a³ptica do imunossensor ou genossensor”, destaca. “Isso acontece por meio de várias técnicas de detecção, que podem ser elanãtricas, eletroquímicas e a³pticas, e que se aplicam tanto aos imunossensores quanto aos genossensores.”

O professor observa que uma caracterí­stica importante de pessoas que tem propensão a desenvolver câncer de cabea§a e pescoa§o éa metilação (incorporação de um grupo que contanãm um a¡tomo de carbono e três de hidrogaªnio) de um gene especa­fico. “Portanto, se for possí­vel detectar essa metilação, pode-se fazer um diagnóstico precoce, mesmo antes de um indiva­duo desenvolver o ca¢ncer”, enfatiza. “Os genossensores produzidos na pesquisa fizeram essa detecção sem falsos positivos ou falsos negativos. Isso foi possí­vel porque os colaboradores do Hospital de Amor de Barretos desenharam uma sequaªncia de DNA capaz de reconhecer a metilação do gene nas células.”

“As maiores vantagens da metodologia são a rapidez na obtenção dos resultados de detecção, em geral da ordem de minutos, e o baixo custo dos testes”, afirma Oliveira Junior. “Esse baixo custo se deve a dois fatores principais: os genossensores são obtidos com filmes nanoestruturados em que se empregam pequenas quantidades de materiais, e a técnica de detecção envolve equipamentos baratos de medidas elanãtricas ou eletroquímicas.”

Segundo o professor do IFSC, as técnicas desenvolvidas na pesquisa podem ser adaptadas para o diagnóstico da covid-19. “A doença tem sido detectada de duas formas. Uma delas são os testes rápidos, feitos com imunossensores, que detectam anticorpos, nos quais o resultado da¡ positivo em pessoas que desenvolveram anticorpos contra a infecção, e assim a detecção seria negativa em pelo menos parte do período de incubação”, aponta. “O outro tipo de teste emprega PCR e detecta o material genanãtico do va­rus. Assim, o resultado da detecção da¡ positivo tão logo ocorra a infecção, independentemente de haver sintomas ou anticorpos.”