(Rui Sintra-IFSC/USP)
Estudo com participação de pesquisadores do IFSC/USP desenvolve sensor capaz de identificar, em cerca de 30 minutos, proteínas associadas à bactéria causadora da doença
A busca por métodos mais rápidos, simples e acessíveis para o diagnóstico da tuberculose ganhou uma nova possibilidade com um trabalho desenvolvido por pesquisadores ligados ao Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP). O estudo apresenta um sensor baseado em nanopartículas capaz de reconhecer proteínas características da bactéria responsável pela doença, produzindo uma resposta em aproximadamente 30 minutos.
O trabalho, publicado na revista científica “Talant”, é assinado por Nayla Naomi Kusimoto Takeuti, Thales Rafael Machado, Isabella Sampaio e Prof. Valtencir Zucolotto, e foi desenvolvido no Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do citado Instituto.
A importância da pesquisa fica mais evidente diante de um dos principais obstáculos enfrentados no combate à tuberculose: o tempo necessário para confirmar a doença. A tuberculose é causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis, que atinge principalmente os pulmões. Segundo o artigo, mais de 10 milhões de pessoas adoecem anualmente e mais de um milhão morrem em decorrência da enfermidade.
Embora existam diferentes formas de investigação da doença, o cultivo de amostras de secreção pulmonar continua sendo uma importante referência para o diagnóstico. O problema é que o resultado pode demorar várias semanas e o procedimento depende de infraestrutura especializada. É justamente nesse intervalo de tempo que novas tecnologias podem fazer a diferença, principalmente quando se pensa em testes de triagem rápidos e de menor complexidade.
Um material conhecido com uma nova função
A proposta dos pesquisadores parte de um material chamado hidroxiapatita, um composto de cálcio e fósforo bastante conhecido na área biomédica e empregado, por exemplo, em aplicações relacionadas à reparação e regeneração de tecidos duros. Neste estudo, porém, partículas extremamente pequenas desse material ganharam outra função: passaram a atuar como a base de um sensor para reconhecer sinais associados à tuberculose.
A ideia pode ser explicada de maneira relativamente simples. Os pesquisadores produziram nanopartículas de hidroxiapatita modificadas para que fossem capazes de emitir luz quando estimuladas. Em seguida, prepararam a superfície dessas partículas para receber anticorpos capazes de reconhecer duas proteínas — CFP10 e ESAT6 — produzidas pela bactéria da tuberculose.
Essas proteínas funcionam como uma espécie de “assinatura” da presença do microrganismo. Quando o conjunto CFP10/ESAT6 encontra os anticorpos presentes nas nanopartículas, ocorre uma alteração na luz emitida pelo material. Essa mudança pode ser medida e utilizada como sinal da presença do alvo procurado.
Em outras palavras, em vez de esperar o crescimento da bactéria durante vários dias ou semanas, a estratégia procura reconhecer diretamente uma marca deixada pelo agente causador da doença.
Um aspecto interessante está no próprio comportamento das nanopartículas. Os pesquisadores conseguiram fazer com que o material produzisse o sinal luminoso necessário sem depender da incorporação de outros componentes usados tradicionalmente para gerar fluorescência. Isso simplifica a estrutura do sensor e poderá contribuir, no futuro, para o desenvolvimento de sistemas menos complexos.
Resultado em 30 minutos
Nos experimentos realizados em laboratório, o sensor conseguiu distinguir amostras contendo as proteínas procuradas das utilizadas como controle. Os pesquisadores compararam tempos de reação de 30 minutos e uma hora e observaram que o período de meia hora proporcionou boa diferenciação entre as amostras e resultados mais consistentes.
O sistema apresentou uma faixa de funcionamento entre 300 e 500 nanogramas por mililitro e conseguiu detectar concentrações a partir de aproximadamente 132 nanogramas por mililitro, com resposta em 30 minutos.
É justamente a rapidez que chama a atenção. O próprio estudo compara a tecnologia com outros sensores já descritos na literatura. Alguns conseguem identificar quantidades menores das proteínas, mas podem exigir duas horas, nove horas ou até procedimentos preparatórios. O dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores apresenta, neste estágio, menor capacidade de detectar concentrações muito pequenas, mas compensa parcialmente essa limitação pela rapidez e simplicidade do processo.
Isso significa que o trabalho não apresenta ainda um substituto pronto para os exames atualmente empregados nos serviços de saúde. Trata-se de uma prova de conceito, ou seja, uma demonstração de que o princípio funciona e merece ser aperfeiçoado.
Simplicidade pode ser uma vantagem
Outra característica importante é a composição do material. A hidroxiapatita é formada por elementos abundantes e compatíveis com sistemas biológicos. Além disso, a preparação das nanopartículas pode ser realizada em meio aquoso e não necessita de estruturas sofisticadas para produzir o sinal luminoso utilizado na detecção.
Segundo os autores, essas características tornam a plataforma interessante para futuras estratégias de diagnóstico rápido e de menor custo, especialmente em situações nas quais o tempo necessário para obter uma resposta pode interferir diretamente nas decisões clínicas. A mesma tecnologia poderá, inclusive, ser adaptada futuramente para reconhecer outras moléculas de interesse.
O estudo também avaliou a estabilidade do material. Depois de sete dias armazenado sob refrigeração, o sinal apresentou redução de apenas 5%. No 14º dia, a queda chegou a aproximadamente 11%, indicando que ainda será necessário aperfeiçoar as condições de armazenamento antes de pensar em uma aplicação prática em larga escala.
Da bancada para uma possível aplicação clínica
Como ocorre frequentemente em pesquisas dessa natureza, há uma distância considerável entre um resultado obtido em laboratório e a transformação da tecnologia em um exame disponível em hospitais, clínicas ou unidades básicas de saúde.
Os próprios pesquisadores destacam essa limitação. Até o momento, a capacidade de o sensor reconhecer especificamente o alvo desejado foi comparada com apenas uma proteína utilizada como controle negativo. Será necessário ampliar os testes com outras proteínas, substâncias presentes em amostras biológicas e, posteriormente, materiais mais próximos daqueles encontrados em situações clínicas reais.
Também serão necessários estudos sobre estabilidade, armazenamento, transporte e desempenho em condições práticas antes de qualquer perspectiva de aprovação e comercialização da tecnologia.
Ainda assim, os resultados mostram um caminho promissor. Ao transformar minúsculas partículas de um material já conhecido pela Medicina em elementos capazes de “avisar” quando encontram uma determinada proteína, os pesquisadores demonstram como a nanotecnologia pode aproximar áreas aparentemente distantes — Física, Química, Biologia e Medicina — em torno de um problema concreto de saúde pública.
Mais do que apresentar um novo sensor, o trabalho realizado aponta para uma possibilidade particularmente relevante: desenvolver ferramentas capazes de reconhecer sinais de uma doença de maneira mais rápida, simples e potencialmente acessível.
No caso da tuberculose, uma enfermidade que continua atingindo milhões de pessoas em todo o mundo, reduzir o tempo entre a suspeita e a identificação da doença poderá representar, no futuro, muito mais do que um avanço tecnológico. Poderá significar antecipar decisões médicas, acelerar o encaminhamento dos pacientes e contribuir para interromper a cadeia de transmissão.
Confira, no link, o estudo original publicado na revista científica internacional “Talanta” – https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2026/10/3324218.pdf
