A Terapia Fotodinâmica utilizada no combate ao câncer (V.3, N.6, P.17, 2020)
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Este post trata das linhas de pesquisa de professores da UFABC. Começamos com a professora Paula Homem de Mello e uma de suas áreas de trabalho, a Terapia Fotodinâmica utilizada no combate ao câncer.
Luz e História
De alguma forma, todos sabemos intuitivamente que a luz parece ter propriedades semelhantes às de um antisséptico. Há mais de quatro mil anos, os egípcios usavam a ingestão de certas plantas e a aplicação da luz solar para o tratamento do vitiligo. O mais surpreendente é que, graças aos avanços na Química e na Medicina, hoje temos estratégias para aumentar o poder da luz no tratamento de infecções bacterianas e até do câncer.
A história do uso moderno da luz como terapia teve início em 1897, com os experimentos do cientista alemão Oscar Raab. Descobriu-se que substâncias corantes eram capazes de matar protozoários. Porém, apenas o corante não era suficiente. A morte dos protozoários só ocorria se o corante fosse adicionado na presença de luz e oxigênio.
Mas como isso funciona? O que são corantes?
Corantes são substâncias químicas coloridas e possuem essa propriedade devido à maneira com a qual as moléculas interagem com a luz. A luz branca do Sol ou de uma lâmpada é uma mistura de todas as cores do arco-íris: violeta, azul, verde, amarelo, laranja, até chegar ao vermelho. Um corante vermelho, por exemplo, tem essa cor porque é capaz de absorver todas as cores que formam a luz branca, menos o vermelho. Então, se esse corante estiver dissolvido em água, formando uma solução translúcida, ele vai deixar só a cor vermelha passar e, por isso,essa é a cor que enxergamos no líquido.
Ao captar a energia da luz, o corante pode transmitir essa energia para outras moléculas vizinhas, como, por exemplo, o oxigênio, abundante em nossa atmosfera e organismo. Quando o oxigênio recebe a energia captada pelo corante, forma-se uma variedade muito mais energizada e reativa de oxigênio, que são chamados de “oxigênio singleto”. O oxigênio singleto reage 40 vezes mais rápido que o oxigênio comum. Isso é tão rápido que, uma vez formado, o oxigênio singleto sobrevive por apenas alguns milionésimos de segundo até encontrar outra molécula e reagir. Não dá tempo nem de piscar! Ou seja, a combinação de corante, luz e oxigênio produz uma molécula extremamente reativa que destrói o que encontra.
A magnífica Terapia Fotodinâmica
Esse tratamento é conhecido como Terapia Fotodinâmica (descrita em muitos lugares como PDT, que vem do inglês Photodynamic Therapy). No caso do tratamento de câncer, um corante, chamado de fotossensibilizador é administrado ao paciente. Ele recebe esse nome porque é uma substância capaz de sensibilizar um material, no caso células, para raios luminosos aos quais normalmente não é sensível. O médico usa, então, uma fibra óptica para irradiar com luz a região do tumor. As moléculas de fotossensibilzador nessa região vão absorver a energia da luz e transferi-la para moléculas de oxigênio presentes no tecido, formando oxigênio singleto, tóxico para a célula. Como o oxigênio singleto tem um tempo de vida muito curto, ele não conseguirá escapar da região do tumor e reagirá lá mesmo, matando as células tumorais.
Dizemos que a PDT é um tratamento local e seletivo. Como é necessária luz para fazer o tratamento, mesmo se o corante for para a corrente sanguínea, não deverá ter atividade e, então, não deve afetar outros órgãos do paciente, diferentemente das terapias tradicionais.
Definitivamente não é qualquer corante que pode ser usado como fotossensibilizador! Usa-se principalmente o azul de metileno. Este composto é um sucesso não apenas pela alta eficiência que tem apresentado na cura de diversas doenças, mas também pelo fato de ser muito mais barato e os resultados com seu uso serem bastante promissores.
E, como o corante sabe onde está o câncer?
Você deve estar se perguntando: “Mas como esse corante irá reconhecer as células tumorais e deixar as células sadias intactas?”. Células tumorais crescem mais rápido e, portanto, absorvem substâncias do meio externo numa velocidade maior, o que ajuda a concentrar o fotossensibilizador. Então, quando colocamos um fármaco com os corantes utilizados em PDT, numa região com tumor, eles caem na armadilha! O tumor começa a colocar corante para dentro, mais rápido do que células normais! Logo na sequência, basta irradiar luz e então em poucas sessões a cura ou a melhora é quase certa!
Além disso, as membranas de células tumorais possuem receptores (proteínas) diferentes das células sadias, os quais podem ser usados para reconhecer se a célula é ou não de um tumor. Uma estratégia que vem sendo investigada com o uso da Nanotecnologia é produzir nanopartículas, que são pequenas partículas, milhares de vezes menores que a espessura de um fio de cabelo, para transportar os corantes até as células. Atualmente, é possível produzir nanopartículas que se encaixam perfeitamente aos receptores das células tumorais, como uma chave em uma fechadura. Assim, elas poderiam transportar os fotossensibilizadores exclusivamente para o endereço desejado.
Na UFABC…
Os grupos de pesquisa das universidades são responsáveis por diversas descobertas científicas. A cada dia, para avançar no conhecimento de problemas complexos, esses grupos se compõem de profissionais das mais diferentes formações e perfis, formando equipes multidisciplinares. Essas equipes têm trabalhado no estudo de propriedades importantes para proposta e desenvolvimento de fármacos ainda melhores!
Na UFABC, o grupo de pesquisa da Profa. Dra. Paula Homem de Mello atua na área de Físico-Química sendo uma de suas pesquisas com a Terapia Fotodinâmica em colaboração com diferentes grupos experimentais de químicos, biólogos e médicos. Além disso, atua também na área de divulgação científica e coordena o Guia dos Entusiastas da Ciência.
Texto escrito por Raynnie Pereira
Ilustração por Lucas Orfei
Referências:
http://proec.ufabc.edu.br/…/abc-da-…/colecao-contem-quimica/
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