Dispositivo ajuda a detectar metástase de câncer de boca pela saliva

Tecnologia desenvolvida no CNPEM com apoio da FAPESP alia biossensores e inteligência artificial

Um aparelho que cabe na ponta dos dedos pode mudar o destino de quem enfrenta o câncer de boca. Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveram um protótipo de biossensor capaz de detectar sinais de metástase pela saliva, sem a necessidade de procedimentos invasivos. A tecnologia promete evitar cirurgias desnecessárias e tornar o tratamento mais preciso.

O biossensor identifica concentrações de três biomarcadores específicos associados ao câncer, as proteínas LTA4H, CSTB e COL6A1. Elas 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 detecta a metástase consiste numa técnica chamada espectroscopia de impedância eletroquímica. Por meio dela, é possível acompanhar o comportamento das proteínas a partir do momento em que entram em contato com a área ativa dos sensores, constituída por ZIF-8 e anticorpos específicos.

O ZIF-8 é um material poroso, com grupos químicos disponíveis capazes de imobilizar anticorpos. Os anticorpos, por sua vez, atuam na “captura” das proteínas específicas, como o modelo chave-fechadura, tornando a análise mais precisa.

Segundo a pesquisadora do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) do CNPEM Adriana Franco Paes Leme, que coordena o projeto no Laboratório de Espectrometria de Massas, os marcadores foram identificados pelo mapeamento de proteínas no tecido tumoral e analisados na saliva pelo protótipo.

O material foi desenvolvido com apoio do CNPEM e da FAPESP (23/16779-9, 22/14348-8, 18/12194-8, 17/25553-3, 16/24664-3, 18/15535-0 e 18/18496-6), a agência de pesquisa do Estado de São Paulo, para ser de baixo custo, facilitando o uso por médicos, dentistas e técnicos nos próprios consultórios.

A tecnologia foi descrita em artigo publicado na revista Small.

Implementação no SUS

A ideia principal é disponibilizar o biossensor para o Sistema Único de Saúde (SUS). “É um avanço importante, que permite decisões clínicas mais rápidas e precisas, e com grande potencial de impacto no sistema público de saúde”, diz Paes Leme à Assessoria de Comunicação do CNPEM.

Além de econômico e fácil de aplicar, o teste com o biossensor não é invasivo e não causa 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 melhora a qualidade de vida do paciente.

Um dos grandes diferenciais do estudo é o uso de algoritmos de inteligência artificial para interpretar os dados coletados. Os pesquisadores treinaram modelos de machine learning e identificaram com até 76% de acerto os 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 disseminação tumoral.

O câncer de boca costuma exigir procedimentos cirúrgicos exploratórios, como a dissecção cervical, que podem causar complicações e deixar sequelas. Com essa nova tecnologia, será possível evitar cirurgias desnecessárias, reduzindo riscos e o custo para o SUS.

Responsável pelo estudo no seu pós-doutorado no CNPEM, Luciana Trino Albano, hoje pesquisadora do CTI Renato Archer, diz que o procedimento de dissecção cervical é feito em uma grande porcentagem de pacientes com câncer de boca. “É muitas vezes eletivo, mas em média 70% dos casos não têm metástase. Com o exame, essas cirurgias não precisariam ser realizadas”, comenta.

As pesquisadoras trabalham em novas etapas do projeto para que o biossensor 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 para uso em hospitais, consultórios odontológicos e até em programas públicos de rastreamento do câncer de boca, que afeta principalmente homens e está relacionado a fatores de risco como tabagismo, consumo de álcool e infecção por HPV.

O artigo Noninvasive and sensitive biosensor for the detection of oral cancer prognostic biomarkers pode ser lido aqui.