Sensor óptico para auxiliar no transplante de órgãos é premiado na Suíça

A doutoranda em Biotecnologia na Ufes Rayssa Helena Arruda Pereira está desenvolvendo um sensor óptico para ajudar a viabilizar o transplante de órgãos com o uso de células-tronco do próprio paciente, o que contribuiria para diminuir a rejeição. A iniciativa foi premiada na Suíça, quando Rayssa participou do Academy-Industry Training Brazil (AIT-Brazil).

O projeto ficou entre as oito pesquisas brasileiras de alto nível – seis do estado de São Paulo e duas do Espírito Santo – selecionadas para participar de um treinamento nas áreas de marketing e empreendedorismo e estimular sinergias entre elas. A iniciativa é da Swissnex, parceria público-privada suíça para promover a pesquisa e inovação.

A idéia de desenvolver o sensor foi sugerida pelo professor Breno Valentim Nogueira, que integra o Laboratório de Ultraestrutura Celular Carlos Alberto Redins (Luccar), da pós-graduação em Biotecnologia, dedicado ao desenvolvimento de tecnologias aplicadas à saúde, especialmente ao desenvolvimento de terapias celulares e de órgãos in vitro.

O laboratório realiza, desde 2014, uma série de pesquisas sobre descelularização de órgãos de animais e busca, dentro de alguns anos, desenvolver um coração in vitro para ser transplantado (na imagem, um coração descelularizado), com células do paciente, o que contribuiria para reduzir a fila de transplantes. Além do coração , também há estudos em relação a outros órgãos, como rim, fígado e baço. Ao retirar as células e seu DNA (Ácido Desoxirribonucleico, molécula presente no núcleo das células que carrega a informação genética) do animal do órgão, é possível obter seu arcabouço – ou seja, a estrutura do órgão, composta prioritariamente de proteínas que formam a matriz extracelular.

"Propus o desenvolvimento de um sensor para detectar se o grau de descelularização é satisfatório ou não. Não encontramos nada a respeito na literatura, de forma que estamos na fronteira do conhecimento", afirma o professor Breno.

Atualmente, a análise de descelularização é bem-sucedida para tecidos e usa um método em que a parte usada para análise é destruída. "Mas, para órgãos complexos, se você danificar o tecido [do órgão] pode ser que ele não tenha uma resposta boa no final", explica a pesquisadora. Além disso, há o risco de o comportamento de repovoamento celular (com as células do paciente) não ser padronizado em todo o arcabouço.

Limpeza das células

Por isso, o protocolo de análise de órgãos atualmente é a limpeza das células do arcabouço com um padrão de uso de detergentes, de fluxo e de tempo e, em seguida, observar o aspecto visual. "Só que, em laboratório, alguns que pareciam excelentes ao serem examinados após a etapa de repovoamento celular demonstravam problemas derivados ainda na primeira etapa" de descelularização, explica Rayssa.

Com o sensor, foi possível avaliar melhor a eficácia da retirada das células do animal durante a sua preparação para receber as do paciente a ser transplantado. "É nítida a diferença que o sensor da Rayssa está fazendo. Um órgão, mesmo estando transparente, pode estar cheio de DNA e isso pode levar uma reação à rejeição do órgão", avalia o professor Breno.

O equipamento faz um registro óptico por segundo do coração em análise, durante 12 horas, e gera gráficos com o uso de software de análises de laboratório. Os resultados mostram que a descelularização de cada órgão é única. "Ainda que a gente use animais irmãos, mesma idade e peso, tudo igual, cada coração é um na retirada das células", diz a pesquisadora.

Inteligência artificial

Na continuação da pesquisa, Rayssa pretende coletar um grande volume de dados já acessíveis ao sensor, bem como desenvolver nele a capacidade de capturar outros tipos de informação. Com isso, é possível gerar um grande banco de dados (big data) para, futuramente, chegar ao uso da inteligência artificial, em que as máquinas possam contribuir com o processo de descelularização. 

O sensor óptico tem depósito de patente pela Ufes e foi desenvolvido com a colaboração do professor Adilson Prado, do Instituto Federal do Espírito Santo.

Além do prêmio suíço, o equipamento foi reconhecido também pela Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes), por meio da Sinapse da Inovação. Foi por meio daquela iniciativa que o AIT Brazil teve acesso à pesquisa. A Fapes apoiou a participação de capixabas no AIT Brazil. A pesquisa de Rayssa conta também com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), por meio de bolsa de doutorado, e da Qualcomm, que empresta equipamentos eletrônicos para a fabricação do sensor.

Mais informações podem ser obtidas nos sites luccar.ufes.br e luccarufes.com.br

Texto: Lidia Neves
Foto: Rayssa Pereira
 
Edição: Thereza Marinho

 

 

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