Você sabe o que é melanoma e como identificar uma lesão de câncer de pele?
Uma pinta que muda de cor, cresce rapidamente ou passa a apresentar bordas irregulares são sinais de alerta. Em alguns casos, esses podem ser os primeiros sinais do melanoma, considerado o tipo mais agressivo de câncer de pele por causa da sua alta capacidade de se espalhar para outros órgãos.
Quando identificado precocemente, as chances de tratamento aumentam, razão pela qual campanhas de conscientização reforçam, ano após ano, a importância de observar alterações no corpo e procurar avaliação médica diante de qualquer lesão suspeita.
O Dia da Campanha Educativa de Combate ao Câncer, celebrado em 4 de agosto, chama atenção para um dos principais desafios da oncologia: fazer com que a doença seja descoberta o mais rápido possível. No caso do melanoma, essa urgência é ainda maior, pois ainda que represente uma parcela menor dos casos de câncer de pele, é o tipo de maior letalidade.
Agora imagine um exame capaz de auxiliar médicos a identificar o melanoma mesmo quando ele não está aparente na superfície da pele, em poucos minutos, sem depender exclusivamente do processamento de uma biópsia que leva dias para ficar pronta. Ou até mesmo uma tecnologia capaz de analisar alterações moleculares relacionadas ao Alzheimer sem recorrer a procedimentos invasivos.
O INPIIF
Esses são alguns dos objetivos do Instituto Nacional de Pesquisa e Inovação em Imagem Fototérmica (INPIIF), um INCT1 vinculado ao CNPq da Universidade Estadual de Maringá (UEM), que tem também apoio da Fundação Araucária e da Capes. “O eixo principal está voltado para a área da saúde e para o desenvolvimento de novos métodos de imagem não invasivos para detecção precoce de doenças, em especial o câncer”, resume o coordenador do instituto e professor da UEM, Mauro Baesso.
Procedimentos de tomografia, ultrassom e ressonância magnética evoluíram significativamente nas últimas décadas e permitem que médicos identifiquem tumores com alto grau de precisão. Ainda assim, a confirmação definitiva costuma depender da análise realizada por um patologista. Para isso, o tecido retirado durante uma biópsia precisa passar por uma série de etapas laboratoriais antes de chegar ao microscópio. Todo esse procedimento leva, em média, duas semanas. É justamente esse intervalo que o INPIIF pretende reduzir.
A ideia não é substituir imediatamente os métodos atuais, mas desenvolver tecnologias capazes de fornecer um pré-diagnóstico com maior rapidez. Segundo o professor, um dos desafios é permitir que essas técnicas consigam distinguir tumores malignos daqueles que não apresentam risco.
O instituto concentra seus esforços em três métodos. Embora utilizem princípios físicos diferentes, todos procuram responder à mesma pergunta: é possível identificar alterações moleculares nos tecidos de forma mais rápida, menos invasiva e com maior precisão?
Fototérmica
Uma das tecnologias nasceu na própria UEM, há cerca de quinze anos. Ela utiliza um feixe de laser para provocar um aquecimento extremamente pequeno sobre o tecido analisado. Esse aquecimento gera uma deformação microscópica na superfície detectada por um segundo laser. A partir dessa resposta física, o equipamento constrói imagens capazes de revelar informações sobre a composição molecular do tecido.
Mas enquanto microscópios utilizados em análises convencionais trabalham com resoluções de aproximadamente cinco a dez micrômetros, a técnica desenvolvida pelo grupo opera abaixo de um micrômetro. Na prática, isso significa conseguir observar detalhes do interior do núcleo celular que normalmente permanecem invisíveis.
Segundo Mauro, essa diferença permite realizar centenas de medições dentro do núcleo de uma única célula, revelando alterações moleculares que podem estar associadas ao desenvolvimento de doenças. Atualmente, o INPIIF pretende aplicar essa técnica em tecidos obtidos durante biópsias e procedimentos cirúrgicos, mas existe uma ambição ainda maior: realizar as análises diretamente em tecidos frescos, sem a longa preparação laboratorial exigida hoje.
O físico, no entanto, faz questão de destacar que esse é o tipo de pergunta que a ciência ainda precisa responder. “Nós acreditamos que dá para fazer um tecido fresco, simplesmente apoiar sobre a lâmina e já fazer na hora com o laser, sem precisar desse tratamento. Isso nós ainda vamos tentar. A ciência vai fazer aquilo que a gente não sabe se vai dar certo”, afirma.
Fotoacústica
Outra frente de pesquisa do instituto utiliza um princípio conhecido como fotoacústica. Nesse método, um laser incide sobre a pele e provoca uma variação de temperatura extremamente pequena. Esse aquecimento faz o ar ao redor do tecido se expandir levemente. Um microfone de alta sensibilidade registra essa vibração, que depois é transformada por computador em uma assinatura molecular da região analisada.
O professor costuma recorrer a uma analogia para explicar o fenômeno. “Podemos dizer que estamos ouvindo o ‘barulho’ dos átomos”. Naturalmente, não se trata de um som perceptível ao ouvido humano; o que o equipamento registra são vibrações moleculares muito pequenas que, após processamento computacional, revelam informações sobre a composição do tecido.
Outra aplicação da fotoacústica será o estudo de fungos e bactérias. A expectativa é desenvolver um sistema capaz de analisar simultaneamente a estrutura molecular desses micro-organismos e os gases produzidos por eles, ajudando a compreender melhor processos infecciosos.
Tomografia Optoacústica
O terceiro método do instituto é desenvolvido por meio da forte parceria com pesquisadores do ETH Zurich, na Suíça, uma das universidades mais reconhecidas do mundo. Diferentemente das outras duas técnicas, essa tecnologia ainda está sendo montada no laboratório da UEM e representa uma nova etapa para o grupo.
Ela também utiliza laser, mas de um jeito diferente. No equipamento, o feixe luminoso atravessa o centro de um sensor de ultrassom e atinge o tecido analisado. Ao ser absorvida, a luz gera uma onda acústica que é captada pelo próprio sensor, posicionado a alguns centímetros de distância. O resultado é uma tomografia capaz de combinar informações estruturais e moleculares em uma mesma imagem.
Segundo Mauro, a principal vantagem é alcançar regiões mais profundas do organismo do que as demais técnicas desenvolvidas pelo instituto. Isso abre perspectivas para aplicações em diferentes áreas médicas, incluindo pesquisas relacionadas à proteína beta-amiloide, associada ao Alzheimer. O objetivo é investigar formas de visualizar esses marcadores de maneira não invasiva, sem substituir os métodos atualmente utilizados, mas oferecendo novas possibilidades de diagnóstico.
Embora as três plataformas tenham potencial para aplicações clínicas, elas se encontram em estágios diferentes de desenvolvimento. A técnica fotoacústica, por exemplo, deve ser a próxima a entrar em operação no laboratório, enquanto as demais exigem etapas adicionais de montagem, integração entre equipamentos e validação experimental.
Para além do câncer
Embora o combate ao câncer seja o eixo central do instituto, as tecnologias desenvolvidas têm potencial para contribuir com diferentes áreas da ciência. Dessa forma, a parceria com empresas e outras áreas de estudo são constantes.
Na microbiologia, por exemplo, os pesquisadores pretendem estudar fungos e bactérias, acompanhando sua atividade e investigando se determinados microrganismos permanecem ativos durante processos infecciosos. Na ciência de alimentos, o mesmo princípio pode auxiliar no monitoramento de contaminações microbiológicas.
Há mais de vinte anos, o grupo também colabora com pesquisadores da área no desenvolvimento de biomateriais para regeneração óssea. Um dos projetos utiliza hidroxiapatita obtida a partir de ossos de peixe para implantes odontológicos. As técnicas de imagem desenvolvidas pelo instituto podem acompanhar a formação do novo tecido ósseo e fornecer informações adicionais sobre a integração do implante ao organismo.
Ciência exige investimento… e tempo
O INPIIF foi aprovado com orçamento de aproximadamente R$14,6 milhões. Desse total, cerca de dez milhões serão destinados à aquisição de equipamentos científicos de alta complexidade. O restante financiará bolsas de pesquisa e os custos de funcionamento da rede.
“Nossa meta é que o conhecimento produzido aqui se converta em algo que possa ser transferido para a sociedade. Podemos formar profissionais altamente qualificados que poderão continuar essa saga de desenvolvimento científico”, defende.
Mas claro, ainda levará algum tempo até que as tecnologias desenvolvidas pelo instituto cheguem à rotina de médicos e pacientes. Algumas ainda precisam ser construídas, enquanto outras passarão por testes e validações antes de uma eventual aplicação clínica.
Esse caminho longo, porém, faz parte da própria natureza da pesquisa científica. Não há respostas prontas, e é nesse espaço que o INPIIF aposta para desenvolver novas formas de enxergar doenças antes que elas avancem para, no futuro, contribuir para diagnósticos mais rápidos e precisos.
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Texto: Guilherme de Souza
Revisão de texto: Ana Paula Machado Velho
Arte: Camila Lozeckyi
Supervisão de arte: Hellen Vieira
Edição Digital: Guilherme Nascimento
Glossário
- INCT – Os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia. São grandes centros de pesquisa brasileiros organizados em rede, que reúnem os melhores grupos de pesquisa do país para solucionar desafios nacionais e desenvolver tecnologias de ponta em diversas áreas do conhecimento. ↩︎
A pesquisa que mencionamos contribui para os seguintes ODS:
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