Novo herói no combate de doenças 'navega' pelo corpo humano e revoluciona tratamento

Pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH Zurich) desenvolveram um microrrobô do tamanho de um grão de areia capaz de navegar pelo corpo humano e liberar medicamentos exatamente no ponto necessário, sendo guiado magneticamente. 

O objetivo é revolucionar a terapia direcionada, aumentando a concentração do medicamento no local da doença e reduzindo a exposição do restante do corpo e, consequentemente os efeitos colaterais.

O estudo, publicado na revista Science, representa um marco para a medicina minimamente invasiva. "Estamos apenas na ponta do iceberg", afirmou Bradley J. Nelson, um dos autores, ao Washington Post.

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Segundo Nelson, a cápsula também pode ser útil no tratamento de aneurismas, cânceres cerebrais muito agressivos e conexões anormais entre artérias e veias, conhecidas como malformações arteriovenosas. 

Os testes já foram realizados com sucesso em porcos, que possuem um sistema vascular semelhante ao dos humanos, e em modelos de silicone que reproduzem vasos sanguíneos de pessoas e animais. Esses modelos de silicone são os mesmos usados em treinamentos médicos.

O pesquisador explicou ainda que microrrobôs desse tipo podem estar a três ou cinco anos de serem testados em ensaios clínicos, etapa que avalia a segurança e eficácia do tratamento em seres humanos.

Um dos principais desafios da medicina atual é que muitos medicamento se espalham por todo o corpo, em vez de agir apenas onde são necessários. Quando tomamos uma aspirina para dor de cabeça, por exemplo, ela é absorvida pela corrente sanguínea e circula por todo o corpo. Essa distribuição ampla é uma das causas mais comuns de efeitos colaterais.

As cápsulas desenvolvidas na Suíça, contudo, podem ser conduzidas até pontos específicos por um cirurgião usando uma ferramenta semelhante a um controle de videogame.

O sistema de navegação conta com seis bobinas eletromagnéticas posicionadas ao redor do paciente, cada uma com cerca de 20 a 25 centímetros de diâmetro. Essas bobinas criam campos magnéticos capazes de empurrar ou puxar a cápsula conforme necessário.

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"Combinando esses campos e controlando-os individualmente, é possível obter exatamente o tipo de movimento necessário para atravessar vasos sanguíneos ou o líquido cefalorraquidiano", explicou Nelson.

O campo magnético é forte o suficiente para mover a cápsula mesmo quando ela está viajando contra o fluxo sanguíneo.

As cápsulas são feitas de materiais já considerados seguros para uso humano em outras ferramentas médicas. Isso inclui tântalo — um metal denso de cor prateada usado como agente de contraste para que os médicos possam ver a cápsula em radiografias — e minúsculas partículas feitas de ferro e oxigênio com propriedades magnéticas.

Essas partículas, chamadas de nanopartículas de óxido de ferro, foram desenvolvidas especialmente para as cápsulas pela equipe da ETH Zurich liderada pelo químico Salvador Pané.

As nanopartículas, o tântalo e o próprio medicamento são unidos em uma estrutura criada com gelatina.

Apesar de a cápsula se mover rapidamente pelo corpo, os médicos conseguem acompanhar seu percurso pelos vasos sanguíneos por meio de raios X. Quando ela chega ao destino, "podemos acionar o mecanismo de dissolução da cápsula", afirmou Nelson.

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O artigo publicado na Science gerou entusiasmo no campo da robótica: "Tento não exagerar na empolgação, mas este trabalho — em termos de capacidade de fornecer cuidados de alta precisão — dentre todas as pesquisas que vi, é de longe o mais empolgante", disse Howie Choset, professor de robótica e engenharia biomédica da Universidade Carnegie Mellon, ao Washington Post. 

Aplicações biomédicas sempre foram algumas das mais desejadas na robótica, mas também das mais desafiadoras, afirmou Marc Miskin, professor assistente de engenharia elétrica e de sistemas na Universidade da Pensilvânia.

"A robótica já é difícil por si só", disse Miskin, ao Washington Post. "A engenharia biomédica é difícil, e a nanofabricação e a nanociência são difíceis — e este é um problema que basicamente está na interseção de todas essas áreas". 

Miskin previu que o estudo será um marco. "Este será um grande avanço", afirmou. "Mostrar de fato uma tecnologia que parece pronta para uso clínico vai mudar a forma como as pessoas enxergam esse campo".