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Como pesquisadoras de Universidade de Goiás usaram nanotecnologia para reverter overdose por cocaína

Como pesquisadoras de Universidade de Goiás usaram nanotecnologia para reverter overdose por cocaínaFoto: Fábio Costa - Jornal Opção

Partícula desenvolvida poderá ser mais estudada e resultar na criação de um nanomedicamento que trate outras intoxicações – não apenas drogas de abuso

Por Italo Wolff - Jornal Opção - 27/05/2019 - 16:04:37

Dupla de pesquisadoras da UFG criou partícula que aprisiona molécula da cocaína no sangue.

Pesquisadoras da Universidade Federal de Goiás (UFG) desenvolveram uma partícula capaz de capturar a cocaína em circulação no sangue de um organismo vivo. Sarah Rodrigues Fernandes, que conseguiu um título de mestre com a pesquisa, e Eliana Martins Lima, sua orientadora, observaram em testes in vivo que o produto é capaz até mesmo de reverter quadros de overdose. Elas registraram a normalização da pressão arterial dentro de três minutos em ratos injetados com cocaína, já em processo de parada cardiovascular.

A pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, desenvolvida nos laboratórios FarmaTec, utilizou a nanotecnologia para obter a formulação. Isso quer dizer que a partícula foi construída em escala atômica e molecular. O composto – ainda sem nome e de fórmula confidencial até que seu patenteamento esteja completo – reúne centenas de moléculas e tem tamanho na ordem de dez a cem nanômetros. Cada nanômetro é um milhão de vezes menor que o milímetro, ou um bilhão de vezes menor que o metro.

Segundo Eliana Lima, um leque de compostos foi analisado em diversos estudos. A pesquisadora, que trabalha com nanomedicamentos há mais de 25 anos, afirma: “Um acréscimo importante ao conhecimento científico foi a engenharia sofisticada que criamos para selecionar os componentes formadores da partícula, de modo que ela tivesse a maior afinidade possível pela molécula da droga. O núcleo da partícula atrai a cocaína e a aprisiona em seu interior, de onde ela não consegue mais sair”.

A parte que concerne às pesquisadoras já foi concluída. A pesquisa atualmente é analisada por uma revista científica de alto impacto internacional e a dupla conseguiu a aprovação para apresentá-la em um congresso internacional na área de nanotecnologia que será realizado na Europa. Agora, para que a formulação possa passar por estudos clínicos, produzida em larga escala e comercializada, a indústria farmacêutica precisa se interessar pelo medicamento.

O problema da cocaína

O Brasil é o segundo maior consumidor mundial de cocaína e derivados, segundo levantamento de diversos pesquisadores. A análise da prevalência do uso de cocaína no Brasil revelou que o país tem em torno de 3,2 milhões de usuários da droga – e muito mais se considerarmos seus derivados (crack, óxi, merla). Além do fardo econômico e social causado pelo abuso das drogas, esse tipo de substância é consumido em quantidades progressivas.

Outro estudo acompanhou 332 usuários de cocaína e encontrou que 84% deles já tiveram a reação adversa de sentir ondas de calor; 76%, de tremerem descontroladamente; 75%, de se sentirem enjoados; 18% já tiveram convulsões e 21% já desmaiaram. Além de as reações adversas serem comuns entre usuários, elas são potencialmente fatais – especialmente as que afetam o sistema circulatório e nervoso.

Apesar deste imenso problema de saúde pública, pouca pesquisa científica é feita para desenvolver medicamentos capazes de tratar a overdose de cocaína. A lacuna foi justamente a razão para a escolha de Sarah Fernandes pelo tema e pela orientadora. A maior parte dos trabalhos na área busca otimizar com nanotecnologia fármacos já aprovadas para o tratamento da várias doenças , mas o que as pesquisadoras descobriram pode resultar em uma contribuição muito maior.

Eliana Martins Lima faz pesquisa na área de nanotecnologia há mais de 25 anos | Foto: Fábio Costa / Jornal Opção

Apesar de se tratar de uma droga de abuso, não são apenas dependentes químicos que sofrem com a cocaína. Eliana Lima relata que recentemente recebeu um telefonema do superintendente da Polícia Federal de um grande aeroporto. Ele buscava mais informações sobre o produto desenvolvido, que conheceu pela mídia, e relatou casos frequentes de pessoas que se submetem ao tráfico por razões financeiras e engolem cápsulas da droga para transportá-la. Não é raro o rompimento de um ou mais desses pacotes, causando uma grave intoxicação, quase sempre fatal.

Eliana Lima afirma que não havia pensado na aplicação do nanomedicamento em intoxicações acidentais. “Pessoas usadas para transportar droga não têm noção do risco que estão correndo”, diz. “Resgatar uma vida em momento de overdose não é uma coisa simples. Muitas vezes tratar apenas os sintomas não é suficiente para evitar a morte. A formulação que desenvolvemos também pode ser viável no tratamento auxiliar de intoxicações agudas e crônicas por outras substâncias.”

Nanomedicamentos

Medicamentos produzidos por nanotecnologia são pesquisados desde a década de 1960 e foram aprovados pela primeira vez em 1995 pelo departamento americano de alimentos e medicamentos (U.S. Food and Drug Administration – FDA). Portanto, apesar de o termo estar associado à ficção científica no imaginário popular, a nanotecnologia já é uma realidade.

A maior parte destes medicamentos é atualmente utilizada para tratar o câncer e é criada a partir de fármacos já existentes. A doxorrubicina, por exemplo, utilizada em quimioterapia contra diversos tumores desde a década de 1980, foi otimizada pela Nanotecnologia a não mais provocar reações tóxicas no coração. Entretanto, desde 2014 Eliana Lima estuda nanopartículas com funcionamento diferente.

Como professora visitante no Massachusetts Institute of Technology (MIT), a pesquisadora publicou na revista “Nature” o processo de desenvolvimento de uma nanopartícula com capacidade de capturar substâncias no meio ambiente para descontaminação da água. Esta partícula interagia quimicamente com resíduos da indústria farmacêutica como hormônios, antibióticos, resíduos da indústria do plástico, facilitando sua remoção do meio.

Na UFG, as pesquisadoras utilizaram princípio semelhante para tratar a intoxicação pela droga. Primeiro, Sarah Fernandes e Eliana Lima selecionaram dezenas de formulações que poderiam interagir com a cocaína. Em seguida, em estudos in vitro (fora de sistemas vivos), selecionaram aquelas com maior capacidade de se ligar à droga. Elas chegaram ao resultado de aprisionamento nas partículas de até 70% da cocaína presente em amostras de plasma do sangue humano.

Elas então progrediram para estudos ex vivo (em tecidos vivos, mas fora do organismo). A formulação foi otimizada até que a partícula fosse capaz de reverter os efeitos fisiológicos da cocaína. Por último, em estudos in vivo (em ratos de laboratório), veio a confirmação final. Simulando ao máximo o processo de overdose de cocaína, ratos foram intoxicados com uma dosagem que, proporcionalmente, causaria 50% de mortes em seres humanos. Todos os animais tratados retornaram a pressão vascular normal e se recuperaram em cerca de 3 minutos após a injeção da nanopartícula.

Futuro promissor

Eliana Lima afirmou sobre o produto criado: “Se a partícula demorasse para agir, perderíamos a janela de tempo em que se pode resgatar a pessoa. Ao otimizá-la para atrair moléculas como a cocaína, acabamos criando um dispositivo que rapidamente captura substâncias de acordo com sua afinidade química”. Em suma, a partícula desenvolvida aprisiona moléculas dissolvidas na corrente sanguínea e provoca uma modificação em sua estrutura que impede sua saída da nanopartícula e retorno à circulação. A droga ligada à partícula é então metabolizada pelo fígado com segurança e excretada.

Mas a principal promessa da pesquisa é a de que a partícula pode ser adaptada para tratar outras drogas com estruturas químicas semelhantes às da cocaína. Sarah Fernandes, que pretende fazer doutorado na mesma área por conta da abrangência e aplicabilidade do trabalho, diz: “Poderemos demonstrar em estudos que a partícula é aplicável para outras drogas. Se essa hipótese for comprovada por testes controlados, ela vai poder se tornar uma plataforma para tratamento de intoxicação. Imagine o impacto disso.”

Sarah Rodrigues da UFG trata cocaína nanotecnologia

Sarah Rodrigues Fernandes pretende continuar sua carreira acadêmica pesquisando nanomedicamentos | Foto: Fábio Costa / Jornal Opção

A atuação das pesquisadoras termina com a apresentação dos resultados do trabalho. Fazer estudos clínicos (com seres humanos), produzir medicamentos em larga escala e comercializá-los não é papel da universidade, mas da indústria farmacêutica. “O que fizemos foi muito bem executado”, afirma Eliana Lima. “Daqui pra frente uma indústria farmacêutica tem de assumir. Faríamos uma transferência de tecnologia, licenciamento, e a indústria com toda sua estrutura buscaria um registro de medicamento junto à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).”

Balbúrdia

A pesquisa envolvendo nanotecnologia que resultou na criação de uma fórmula capaz de reverter overdoses de cocaína, e que no futuro pode resultar em uma plataforma para tratamento de outras intoxicações, foi totalmente financiada com recursos públicos. Sarah Rodrigues Fernandes contou com uma bolsa de mestrado da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG). Os laboratórios FarmaTec foram estabelecidos com projetos financiados pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Financiadora de Estudos e Projetos (Finep/MCTIC).

Sarah Fernandes, que pretende seguir a carreira acadêmica na mesma área, considera temas para projetos de doutorado orientados por Eliane Lima. Entretanto, ela afirma que, se ainda estivesse pesquisando no momento em que ocorreram os últimos cortes, talvez fosse incapaz de terminar o trabalho. “Tenho amigos que estão sem bolsas no meio do doutorado. Pessoas que se dedicam à pesquisa completamente têm de deixar suas pesquisas porque não conseguem se sustentar.”

O orçamento das universidades vem caindo desde 2014, mas segundo Eliana Lima, é possível se habituar a reduções no orçamento. “Desligamos o ar condicionado, fazemos ajustes. Mas nossa matéria prima mais preciosa na universidade são os estudantes, porque queremos que saiam daqui muito lapidados e com competência profissional, tendo aprendido a fazer perguntas relevantes e a buscar respostas. Quando o corte atinge bolsas, quando deixamos de ter os estudantes se dedicando de maneira intensiva, perdemos a base do nosso sistema. Isso nunca havia acontecido antes”.

A doutora afirma que por seu laboratório já passaram pesquisadores que foram para muitas instituições internacionais e que, nessa realidade, pouquíssimos desejam voltar. A consequência da perda da mão-de-obra qualificada, formada com dinheiro público e que usará sua competência no exterior, é a dependência tecnológica do Brasil. Além disso, Eliana Lima lembra que não estaríamos utilizando smartphones hoje se, no início do século passado, pesquisadores fazendo ciência básica não tivessem decifrado o magnetismo.

“Já perdemos a corrida por inovação em uma série de áreas. Na somatória do conhecimento, somos o 13º país em produção de ciência. Se filtrarmos para a área de nanotecnologia associada a fármacos, estamos em nono lugar. Dentro do país, nosso grupo de pesquisa da UFG é responsável por grande parte da produção brasileira. É uma área em que ainda somos competitivos, mas o corte (apesar de uma conta simplificada ter mostrado que representava apenas 3,5% do orçamento total), quando atinge os alunos que movem a ciência brasileira, causa um impacto de morte”, assinala Eliana Lima.

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