
Divulgação, CNPEM
Dra. Luciana Albano (à esquerda) e Dra. Adriana Paes Leme com biossensores
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CNPEM
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Resumo
Usando uma técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica e algoritmos de machine learning, pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveram um protótipo de biossensor que consegue identificar sinais de metástase de câncer de boca pela saliva, sem a necessidade de procedimentos invasivos, com acurácia de 76%.
O biossensor identifica proteínas específicas na saliva que aparecem quando a doença começa a se espalhar para os gânglios do pescoço, o que costuma agravar o quadro de saúde do paciente.
O dispositivo foi pensado para ser de baixo custo, potencialmente disponibilizado pelo SUS, e também portátil e de fácil uso, de modo que possa ser utilizado por médicos, dentistas e técnicos nos próprios consultórios.
Foco do Estudo
Por que é importante?
Atualmente, o câncer de boca costuma exigir procedimentos cirúrgicos exploratórios, como a dissecção cervical, que podem causar complicações e deixar sequelas.
Uma nova tecnologia, que possa evitar cirurgias desnecessárias e auxiliar a tomada de decisão médica, principalmente se for disponibilizada no SUS, ajudaria a melhorar a qualidade de vida dos pacientes.
Estudo
Com apoio do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveram um protótipo de biossensor capaz de identificar sinais de metástase de câncer de boca pela saliva, sem a necessidade de procedimentos invasivos.
A tecnologia, descrita na revista científica Small, promete evitar cirurgias desnecessárias e tornar o tratamento mais preciso.
O biossensor é capaz de identificar concentrações de três biomarcadores específicos associados ao câncer de boca: as proteínas LTA4H, CSTB e COL6A1. Essas três proteínas já podem ser detectadas quando a doença começa a se espalhar para os gânglios do pescoço, o que costuma agravar o quadro de saúde do paciente.
O processo que permite a detecção da metástase consiste numa técnica chamada espectroscopia de impedância eletroquímica, que permite acompanhar o comportamento dessas proteínas a partir do momento em que entram em contato com a área ativa dos sensores, que contém anticorpos específicos.
O dispositivo foi concebido para ser de baixo custo, facilitando o uso por médicos, dentistas e técnicos nos próprios consultórios. A ideia principal é disponibilizar o biossensor para o SUS (Sistema Único de Saúde).
A Dra. Luciana Trino Albano, responsável pelo estudo no CNPEM durante o seu pós-doutorado e atualmente pesquisadora do CTI Renato Archer, disse que o procedimento de dissecção cervical – usado atualmente para identificar a ocorrência de metástase – é feito em uma grande porcentagem de pacientes com câncer de boca. “O procedimento é muitas vezes eletivo, mas em média 70% dos casos não têm metástase. Com o exame, essas cirurgias não precisariam ser realizadas”, destacou.
[O desenvolvimento do biossensor] é um avanço importante, que permite decisões clínicas mais rápidas e precisas, e com grande potencial de impacto no sistema público de saúde
Resultados
A Dra. Adriana Franco Paes Leme, pesquisadora do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) do CNPEM e coordenadora do projeto no Laboratório de Espectrometria de Massas, explicou que os marcadores foram identificados por meio do mapeamento de proteínas no tecido tumoral e, posteriormente, analisados na saliva com o protótipo desenvolvido.
Além de econômico e fácil de aplicar, o teste com o biossensor é não invasivo e não causa qualquer desconforto ao paciente. Ao detectar com antecedência sinais de metástase – ou confirmar sua ausência -, a tecnologia auxilia o médico a definir o tratamento mais adequado, e, consequentemente, melhora a qualidade de vida do paciente.
Um dos grandes diferenciais do estudo é também o uso de algoritmos de inteligência artificial para interpretar os dados coletados. Os pesquisadores treinaram modelos de machine learning, e conseguiram identificar até 76% dos casos de metástase com base em perfis salivares das proteínas avaliadas. Entre os biomarcadores estudados, o LTA4H se destacou como o mais eficaz para distinguir pacientes com e sem metástase.
Atualmente, as pesquisadoras trabalham em novas etapas do projeto até que ele possa ser produzido em escala e colocado no mercado. A expectativa é que, em três anos, o exame possa ser transformado em um kit acessível e portátil, adequado para uso em hospitais, consultórios odontológicos e até em programas públicos de rastreamento do câncer de boca, que afeta principalmente homens e está relacionado aos fatores de risco como tabagismo, consumo de álcool e infecção por HPV.
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Autores/Pesquisadores Citados
Publicação
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
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