Henrique Fontes – SEL/USP
Henrique Fontes – SEL/USP

Aparelho portátil calcula dose ideal de medicamento contra o câncer

Plataforma de baixo custo desenvolvida na USP trata previamente células doentes fora do corpo para definir quantidade indicada de medicação

Redação, O Estado de S.Paulo

07 de agosto de 2020 | 10h00

Um novo dispositivo portátil, sem fio e de baixo custo, poderá tornar o tratamento contra o câncer mais seguro e eficiente. O aparelho, criado na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, é capaz de identificar previamente qual a dose ideal de medicamentos que o paciente deve receber, evitando um consumo abaixo ou acima do desejado. Com a tecnologia, o objetivo é que os efeitos colaterais ao paciente sejam reduzidos e o tratamento não falhe por aplicação equivocada de remédios. Os resultados do trabalho foram publicados em artigo na IEEE Sensors Journal, revista científica norte-americana.

O equipamento foi desenvolvido para tratamentos que utilizam a Terapia Fotodinâmica (TFD) no combate ao câncer. Essa técnica, que atualmente já é empregada contra o câncer de pele, não é invasiva e destrói de forma seletiva as células cancerígenas com o auxílio da luz, que é aplicada na região do corpo afetada estimulando os fotossensibilizadores - medicamentos que são “ativados” por sinais luminosos, podendo ser consumidos via oral, intravenosa ou por meio de cremes. Para que a intervenção seja eficaz e segura, tanto a intensidade e o tempo de irradiação da luz como a dose do remédio devem ser calculados de forma precisa.

“Nossa plataforma realiza uma espécie de tratamento prévio de células cancerígenas coletadas de uma biópsia. Com isso, conseguimos determinar a dose e a concentração ideais dos fotossensibilizadores que devem ser aplicados posteriormente no paciente, o tempo necessário de exposição à luz, bem como a intensidade indicada da irradiação”, explica Rodrigo Gounella, autor da pesquisa e doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da EESC

De acordo com o cientista, com a tecnologia, é possível reduzir os custos do tratamento, evitar desconfortos causados ​​pela terapia e impedir que células sadias sejam mortas, diminuindo os efeitos colaterais. Com valor aproximado de R$ 400,00, o aparelho da USP é composto por um sistema de iluminação com 16 leds controlados individualmente, um pequeno computador de alto desempenho com sistema de comunicação por bluetooth e wi-fi e um conjunto de baterias com autonomia de 54 horas. 

Para controlar o equipamento e facilitar a operação do usuário, foi desenvolvido um aplicativo que envia comandos em tempo real ao dispositivo durante a terapia como, por exemplo, aumentar ou diminuir a intensidade das luzes, que têm suas doses monitoradas pelo app enquanto o tratamento é realizado. Segundo os pesquisadores da USP, a portabilidade do novo dispositivo, o baixo custo e a grande autonomia oferecida são fatores que prometem facilitar a entrada do produto no mercado – a expectativa é de que equipamento esteja disponível para comercialização em até dois anos. 

Teste em células infectadas com câncer de estômago

Para testar a plataforma, os cientistas da EESC avaliaram sua eficácia contra uma linhagem de células humanas infectadas com câncer de estômago, que foram escolhidas porque um dos objetivos dos pesquisadores no futuro é desenvolver cápsulas endoscópicas ingeríveis com leds e sistema de comunicação embutidos que permitam realizar TFD diretamente no órgão. Para iniciar o experimento no dispositivo, porções de ácido aminolevulínico, um dos principais medicamentos utilizados em terapias fotodinâmicas, foram aplicadas sobre a amostra celular e, então, os leds foram acesos, dando início à terapia.

“Os dados obtidos mostraram que o aparelho foi capaz de determinar a quantidade ideal de medicamento e a dose de luz indicada para matar as células doentes, que foram destruídas após 49 minutos de tratamento”, explica João Paulo Pereira do Carmo, orientador do estudo e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC. Com base nesse tipo de informação preliminar, o médico responsável pelo paciente poderá definir a dose final de luz e medicamento necessárias de acordo com o estágio de desenvolvimento do câncer no organismo.

Desafio global

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), em 2018 foram registrados em todo mundo cerca de 18 milhões de casos de câncer, com 9,6 milhões de óbitos, sendo a segunda maior causa de morte do Planeta. No Brasil, a estimativa do Instituto Nacional de Câncer (INCA) para o triênio 2020-2022 é de que, em cada ano, ocorrerão 625 mil novos casos da doença no País.

O câncer de pele não melanoma será o mais incidente, com cerca de 177 mil registros, seguido pelos cânceres de mama e próstata (66 mil cada), cólon e reto (41 mil), pulmão (30 mil) e estômago (21 mil).

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