Num trabalho conjunto de pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), vinculados ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanobiofarmacêutica (INCT/Nanobiofar), e de profissionais do Centro Nacional de Biopreparados (Biocen), de Cuba, uma inovadora tecnologia para rápido diagnóstico de bactérias está sendo desenvolvida em Minas.
Com ela, possibilidades de grandes contaminações e epidemias poderão ser prevenidas de forma mais ágil e eficiente. Coordenadora no Brasil dos trabalhos, a professora Maria Esperanza Cortés, titular da Faculdade de Odontologia da UFMG e integrante do INCT/Nanobiofar, conta que o projeto nasceu no país de Fidel Castro, num dos maiores centros de pesquisa em biotecnologia da ilha, e chegou a Minas em busca de infraestrutura e outras tecnologias locais mais adequadas ao seu desenvolvimento.
"O que pretendemos é criar uma forma de diagnóstico de bactérias que permita identificar a presença de determinados tipos de micro-organismos - como os do gênero E.coli, Enterococcus e Salmonella -, de forma muito mais rápida do que os diagnósticos convencionais. O que antes demorava dias poderá ser obtido em poucas horas, graças aos estudos microbiológicos e métodos que vêm sendo feitos em Cuba associados ao aprimoramento de nanotecnologias (tecnologias que trabalham com escala nanométrica, sendo que um nanômetro equivale a um bilionésimo de um metro) desenvolvidas na UFMG", explica.
Esperanza informa que a nova tecnologia abrange o estudo e o desenvolvimento de materiais naturais ou artificiais nanoestruturados, que serão usados na detecção da atividade metabólica de micro-organismos. "São materiais tipo fosfatos de cálcio carreando compostos nutritivos e marcadores moleculares para bactérias específicas", explica. Ela revela que o desenvolvimento de métodos microbiológicos rápidos e automatizados é uma tendência mundial. Dessa forma, a criação de sistemas de diagnóstico baseados em nanotecnologia torna-se uma oportunidade ímpar de acesso do Brasil e de Cuba aos mercados internacionais.
Segundo ela, o projeto prevê a sinergia multidisciplinar entre equipes de pesquisas que se complementam para atingir o objetivo comum de desenvolver novos sistemas de identificação de micro-organismos para diagnósticos clínicos. Outras aplicações poderão se tornar viáveis com o uso da nova técnica, como em saúde animal, no monitoramento das águas e do meio ambiente, no controle de qualidade sanitária dos alimentos e até na indústria biotecnológica e farmacêutica. "O que estamos propondo é o desenvolvimento e a avaliação de novos sistemas nanoparticulados com o uso de ferramentas desenvolvidas pelo INCT/Nanobiofar adaptadas aos meios de identificação de micro-organismos em desenvolvimento pelo Biocen", acrescenta a professora.
O resultado que se espera com o desenvolvimento de tais suportes nanoestruturados e das metodologias para a detecção de sinais precoces na identificação microbiana é a utilização desses produtos em prol da saúde humana e/ou animal, além de uma futura transferência das metodologias e tecnologias de diagnosticadores comerciais para o setor produtivo.
"Serão de grande utilidade para prevenir infecções. Veja, como exemplo, a bactéria E. coli, que pode estar presente em alimentos ou na água. Se ingerimos algo contaminado por ela, podemos ter graves infecções. O período de incubação desse organismo varia de três a quatro dias. Entretanto, o diagnóstico e tratamento recomendado inclui antibióticos, que, se administrados de forma tardia, podem retardar a recuperação do organismo e levar a casos ainda mais graves. Até mesmo ao óbito", diz Maria Esperanza, ressaltando a necessidade constante de criação de métodos rápidos de controle de infecções, pois isso, para algumas pessoas, pode significar o aumento da sobrevida, como pacientes com baixa imunização no organismo, crianças ou idosos.
"Essa nova tecnologia poderá ser usada, por exemplo, para examinar amostras de urina ou água. Pequenas quantidades de amostras colocadas num suporte deverão ser incubadas imediatamente e, logo depois, em menos de uma hora, teremos indícios da presença da bactéria simplesmente expondo-as sob uma luz ultravioleta", revela.
Transferências de conhecimentos
A coordenadora brasileira do projeto conta que a parceria com Cuba começou depois que o INCT/Nanobiofar foi procurado pelo professor cubano Cláudio Rodriguez propondo pesquisas conjuntas e intercâmbio de tecnologias e competências. "Os pesquisadores de lá contam com estudos prévios sobre os meios enriquecidos para detecção de bactérias, porém eles têm grande carência na preparação e caracterização de nanoestruturas."
Por outro lado, a UFMG lidera grupos de pesquisa na área de nanotecnologia em várias unidades, como o Departamento de Química, o Departamento de Física, o Instituto de Ciências Biológicas (ICB) e a Faculdade de Odontologia, locais em que há um acúmulo de conhecimento que pode ser aplicado a esses objetivos.
"Estamos então trabalhando de forma conjunta para, de forma qualificada e inovadora, criar um produto que use aparelhagem mais simples e barata para a saúde", diz a professora Esperanza, destacando que se espera ainda com isso uma contribuição maior para a formação de recursos humanos, haja vista que vários alunos de pós-graduação cubanos e brasileiros fazem parte do projeto. "Sem dúvida, ele vai contribuir de maneira significativa para a formação de recursos humanos e, de modo relevante, aproveitar as instalações, recursos e conhecimentos dos grupos do Brasil e de Cuba que integram o projeto, que conta com apoio financeiro do CNPq. Temos muito a aprender com a experiência cubana na área de biotecnologia", afirma.
O BioCen, em Cuba, conta com laboratórios de pesquisas para o desenvolvimento de novos compostos nutritivos e para formulações de outros meios de cultura fluorogênicos e cromogênicos. Seus pesquisadores têm desenvolvido e patenteado diferentes métodos para identificação microbiana em parceria com o Centro Nacional de Investigações Científicas (CNIC), também cubano. Os centros têm capacidades industriais para produção de meios de cultura, kits diagnósticos e equipes automatizadas para análise de susceptibilidade de micro-organismos.
De posse desse material e conhecimento, a UFMG vai aplicar no processo suas diferentes técnicas para detecção de sinais fluorescentes e/ou cromogênicos (teste que identifica o micro-organismo de acordo com a coloração que este apresenta no meio semeado), para a medição do crescimento microbiano nos nanocompostos desenvolvidos (fluorometria, biolumenescência e laser, entre outros). Vai participar também da execução das técnicas (concentração dos inóculos, temperatura de incubação, período de incubação etc.) e da criação das superfícies nanoparticuladas.
A complementação de conhecimento multidisciplinar das equipes envolvidas será feita mediante ações que incluem seminários e palestras de pesquisadores dirigidas às equipes brasileiras e cubanas, treinamento de pesquisadores cubanos na UFMG em técnicas de nanotecnologia/microscopia e transferência de experiências à equipe cubana.
Fonte: ABDI
Com ela, possibilidades de grandes contaminações e epidemias poderão ser prevenidas de forma mais ágil e eficiente. Coordenadora no Brasil dos trabalhos, a professora Maria Esperanza Cortés, titular da Faculdade de Odontologia da UFMG e integrante do INCT/Nanobiofar, conta que o projeto nasceu no país de Fidel Castro, num dos maiores centros de pesquisa em biotecnologia da ilha, e chegou a Minas em busca de infraestrutura e outras tecnologias locais mais adequadas ao seu desenvolvimento.
"O que pretendemos é criar uma forma de diagnóstico de bactérias que permita identificar a presença de determinados tipos de micro-organismos - como os do gênero E.coli, Enterococcus e Salmonella -, de forma muito mais rápida do que os diagnósticos convencionais. O que antes demorava dias poderá ser obtido em poucas horas, graças aos estudos microbiológicos e métodos que vêm sendo feitos em Cuba associados ao aprimoramento de nanotecnologias (tecnologias que trabalham com escala nanométrica, sendo que um nanômetro equivale a um bilionésimo de um metro) desenvolvidas na UFMG", explica.
Esperanza informa que a nova tecnologia abrange o estudo e o desenvolvimento de materiais naturais ou artificiais nanoestruturados, que serão usados na detecção da atividade metabólica de micro-organismos. "São materiais tipo fosfatos de cálcio carreando compostos nutritivos e marcadores moleculares para bactérias específicas", explica. Ela revela que o desenvolvimento de métodos microbiológicos rápidos e automatizados é uma tendência mundial. Dessa forma, a criação de sistemas de diagnóstico baseados em nanotecnologia torna-se uma oportunidade ímpar de acesso do Brasil e de Cuba aos mercados internacionais.
Segundo ela, o projeto prevê a sinergia multidisciplinar entre equipes de pesquisas que se complementam para atingir o objetivo comum de desenvolver novos sistemas de identificação de micro-organismos para diagnósticos clínicos. Outras aplicações poderão se tornar viáveis com o uso da nova técnica, como em saúde animal, no monitoramento das águas e do meio ambiente, no controle de qualidade sanitária dos alimentos e até na indústria biotecnológica e farmacêutica. "O que estamos propondo é o desenvolvimento e a avaliação de novos sistemas nanoparticulados com o uso de ferramentas desenvolvidas pelo INCT/Nanobiofar adaptadas aos meios de identificação de micro-organismos em desenvolvimento pelo Biocen", acrescenta a professora.
O resultado que se espera com o desenvolvimento de tais suportes nanoestruturados e das metodologias para a detecção de sinais precoces na identificação microbiana é a utilização desses produtos em prol da saúde humana e/ou animal, além de uma futura transferência das metodologias e tecnologias de diagnosticadores comerciais para o setor produtivo.
"Serão de grande utilidade para prevenir infecções. Veja, como exemplo, a bactéria E. coli, que pode estar presente em alimentos ou na água. Se ingerimos algo contaminado por ela, podemos ter graves infecções. O período de incubação desse organismo varia de três a quatro dias. Entretanto, o diagnóstico e tratamento recomendado inclui antibióticos, que, se administrados de forma tardia, podem retardar a recuperação do organismo e levar a casos ainda mais graves. Até mesmo ao óbito", diz Maria Esperanza, ressaltando a necessidade constante de criação de métodos rápidos de controle de infecções, pois isso, para algumas pessoas, pode significar o aumento da sobrevida, como pacientes com baixa imunização no organismo, crianças ou idosos.
"Essa nova tecnologia poderá ser usada, por exemplo, para examinar amostras de urina ou água. Pequenas quantidades de amostras colocadas num suporte deverão ser incubadas imediatamente e, logo depois, em menos de uma hora, teremos indícios da presença da bactéria simplesmente expondo-as sob uma luz ultravioleta", revela.
Transferências de conhecimentos
A coordenadora brasileira do projeto conta que a parceria com Cuba começou depois que o INCT/Nanobiofar foi procurado pelo professor cubano Cláudio Rodriguez propondo pesquisas conjuntas e intercâmbio de tecnologias e competências. "Os pesquisadores de lá contam com estudos prévios sobre os meios enriquecidos para detecção de bactérias, porém eles têm grande carência na preparação e caracterização de nanoestruturas."
Por outro lado, a UFMG lidera grupos de pesquisa na área de nanotecnologia em várias unidades, como o Departamento de Química, o Departamento de Física, o Instituto de Ciências Biológicas (ICB) e a Faculdade de Odontologia, locais em que há um acúmulo de conhecimento que pode ser aplicado a esses objetivos.
"Estamos então trabalhando de forma conjunta para, de forma qualificada e inovadora, criar um produto que use aparelhagem mais simples e barata para a saúde", diz a professora Esperanza, destacando que se espera ainda com isso uma contribuição maior para a formação de recursos humanos, haja vista que vários alunos de pós-graduação cubanos e brasileiros fazem parte do projeto. "Sem dúvida, ele vai contribuir de maneira significativa para a formação de recursos humanos e, de modo relevante, aproveitar as instalações, recursos e conhecimentos dos grupos do Brasil e de Cuba que integram o projeto, que conta com apoio financeiro do CNPq. Temos muito a aprender com a experiência cubana na área de biotecnologia", afirma.
O BioCen, em Cuba, conta com laboratórios de pesquisas para o desenvolvimento de novos compostos nutritivos e para formulações de outros meios de cultura fluorogênicos e cromogênicos. Seus pesquisadores têm desenvolvido e patenteado diferentes métodos para identificação microbiana em parceria com o Centro Nacional de Investigações Científicas (CNIC), também cubano. Os centros têm capacidades industriais para produção de meios de cultura, kits diagnósticos e equipes automatizadas para análise de susceptibilidade de micro-organismos.
De posse desse material e conhecimento, a UFMG vai aplicar no processo suas diferentes técnicas para detecção de sinais fluorescentes e/ou cromogênicos (teste que identifica o micro-organismo de acordo com a coloração que este apresenta no meio semeado), para a medição do crescimento microbiano nos nanocompostos desenvolvidos (fluorometria, biolumenescência e laser, entre outros). Vai participar também da execução das técnicas (concentração dos inóculos, temperatura de incubação, período de incubação etc.) e da criação das superfícies nanoparticuladas.
A complementação de conhecimento multidisciplinar das equipes envolvidas será feita mediante ações que incluem seminários e palestras de pesquisadores dirigidas às equipes brasileiras e cubanas, treinamento de pesquisadores cubanos na UFMG em técnicas de nanotecnologia/microscopia e transferência de experiências à equipe cubana.
Colaborou Silas Scalioni
Fonte: ABDI
