Exame molecular diagnostica até 100 doenças ao mesmo tempo

Representação esquemática da ligação de moléculas às microesferas, da obtenção de diferentes fluorescências nas microesferas e de sua avaliação simultânea em microarranjos líquidos.
[Imagem: Esquema baseado em ilustrações desenvolvidas por Luminex Corporation]

Microarranjo

Uma placa de vidro, com poucos centímetros de diâmetro. Sobre ela, 100 pequenas depressões, como se fossem minúsculos poços; cada poço contém 100 tipos diferentes de esferas de 5 micrômetros de diâmetro; 2 mil cópias de cada tipo de microesfera. Um equipamento separa as microesferas individualmente, identificando o tipo de cada uma e verificando se são positivas ou negativas.

Estes são os elementos que compõem um novo sistema de diagnóstico molecular - chamado microarranjo líquido (microarray, em inglês) - capaz de examinar, ao mesmo tempo, amostras de até 100 indivíduos, para até 100 doenças diferentes. E os resultados ficam prontos em cerca de 30 minutos. Este tipo de dispositivo é também conhecido como biochip.

Alta tecnologia nacional

Este projeto surge como desdobramento de uma importante iniciativa de nacionalização de insumos e testes para diagnóstico liderada pelo Ministério da Saúde. Para atingir este objetivo, diferentes instituições de ciência e tecnologia se uniram para nacionalizar a produção de testes para diagnóstico e também para investir no desenvolvimento de novos produtos, com base em plataformas de vanguarda neste campo.

A rede de pesquisa e desenvolvimento tecnológico responsável pelo desenvolvimento do novo exame inclui o Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Biomanguinhos/Fiocruz), o Instituto Carlos Chagas (ICC/Fiocruz Paraná), o Instituto de Tecnologia do Paraná (Tecpar), a Empresa Brasileira de Hemoderivados e Biotecnologia (Hemobrás) e o Instituto de Biologia Molecular do Paraná (IBMP). Todos estão alocando recursos humanos e tecnológicos para este desenvolvimento.

Exames múltiplos

A descrição do método e de seus mecanismos microscópicos é difícil, mas todo esse processo de diagnóstico demora apenas cerca de meia hora.

No microarranjo, cada tipo de microesfera tem uma cor específica e pode ser revestido com proteínas (ou material genético) de um determinado patógeno (vírus ou microorganismos causadores de doenças).

Dessa forma, como há 100 tipos de microesferas (de 100 cores distintas), o sistema pode testar até 100 patógenos diferentes de uma só vez - cada tipo (ou cor) de microesfera corresponde a um determinado patógeno. Em cada poço da placa, as microesferas se misturam com o soro de um indivíduo diferente - como há 100 poços por placa, até 100 pessoas podem ser testadas por vez.

Se um indivíduo foi infectado por um ou mais patógenos, seu soro apresenta anticorpos contra tais patógenos. Os anticorpos, então, reconhecem e se ligam às proteínas dos patógenos encontradas na superfície das respectivas microesferas, formando complexos anticorpo+microesfera. Em seguida, uma terceira classe de molécula é adicionada ao poço: sua função é reconhecer e se ligar aos complexos anticorpo+microesfera - a ligação desta terceira molécula caracteriza uma microesfera como positiva.

Exame com raios laser

Por fim, todas as microesferas de cada poço são analisadas por um equipamento que emite dois tipos de raios laser: o primeiro identifica o tipo (ou a cor) da microesfera, enquanto o segundo verifica se ela positiva (contém o anticorpo e, portanto, houve infecção) ou negativa (não contém o anticorpo e, portanto, não houve infecção). Uma quantidade significativa de microesferas positivas de um ou mais tipos num poço significa que aquele indivíduo foi infectado pelos patógenos correspondentes.

Num primeiro momento, os pesquisadores estão estudando o uso do microarranjo líquido para o desenvolvimento de multitestes diagnósticos para programas do Ministério da Saúde. O estudo já ultrapassou a etapa de bancada de laboratório, já tendo obtido a prova de conceito. Atualmente, está em fase de desenvolvimento de protótipo, incluindo sua automação.

"A expectativa é que tenhamos um protótipo até o final deste ano", adianta o pesquisador Marco Krieger, do ICC e do IBMP. Estão previstos para o próximo ano os estudos piloto e multicêntrico, necessários à validação e ao registro do produto junto à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).