Biossensor nacional é capaz de identificar câncer de pâncreas em estágios iniciais

Pesquisadores brasileiros desenvolveram um biossensor eletroquímico inovador capaz de identificar o câncer de pâncreas ainda em fases iniciais da doença. O dispositivo detecta concentrações muito baixas do biomarcador CA19-9 no sangue, oferecendo uma alternativa mais simples, rápida e de menor custo em comparação aos exames laboratoriais tradicionalmente utilizados.

O câncer de pâncreas é conhecido por sua evolução silenciosa. Nos estágios iniciais, geralmente não provoca sintomas, o que faz com que o diagnóstico ocorra tardiamente na maioria dos casos. Como consequência, trata-se de uma das neoplasias mais letais, com taxa de sobrevida em cinco anos inferior a 5% quando identificada em fases avançadas. “A proposta do biossensor surgiu justamente da necessidade de ampliar o acesso ao rastreamento precoce dessa doença”, explicou Débora Gonçalves, professora do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP) e coordenadora do projeto.

Os resultados do estudo, publicado na revista científica ACS Omega, descreveram o funcionamento do sensor baseado na identificação da proteína CA19-9, principal marcador biológico associado ao câncer de pâncreas. Atualmente, esse biomarcador é dosado principalmente por meio de ensaios imunoenzimáticos (Elisa), que demandam infraestrutura laboratorial especializada, profissionais treinados e maior tempo de processamento.

Nos testes iniciais, o biossensor foi avaliado em 24 amostras de sangue, incluindo pacientes em diferentes estágios da doença e indivíduos do grupo-controle. Segundo os autores, os resultados mostraram concordância estatística com os exames convencionais. “Obtivemos respostas equivalentes às técnicas tradicionais, mesmo trabalhando com pequenas quantidades de amostra”, afirmou Gabriella Soares, doutoranda em engenharia de materiais da USP, bolsista da FAPESP e primeira autora do estudo.

O funcionamento do dispositivo é baseado na medição de variações de capacitância elétrica. A superfície do eletrodo é funcionalizada com anticorpos específicos para a proteína CA19-9. Quando o sangue do paciente entra em contato com o sensor, ocorre a ligação do biomarcador aos anticorpos, em um mecanismo semelhante ao modelo de “chave e fechadura”. Essa interação altera a distribuição de cargas elétricas no eletrodo, gerando um sinal mensurável.

“Quanto maior a concentração de CA19-9, maior é a mudança de capacitância registrada pelo sistema”, explicou Soares. Em aproximadamente dez minutos, o resultado é comparado a uma curva de calibração previamente estabelecida, permitindo estimar a quantidade do biomarcador presente na amostra. A sensibilidade do método possibilita a detecção de níveis muito baixos da proteína, o que é essencial para o diagnóstico precoce.

Além da análise em sangue, a equipe pretende ampliar a pesquisa para outros tipos de amostras biológicas. O próximo passo do projeto envolve a avaliação do sensor em fluidos como saliva e urina, a partir de materiais fornecidos pelo Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (USP).

Paralelamente, os pesquisadores estão desenvolvendo dois novos biossensores, com arquiteturas e mecanismos de detecção distintos. A estratégia é combinar as respostas obtidas por diferentes dispositivos e analisar múltiplos biofluidos, aumentando a precisão diagnóstica e aproximando os resultados do desempenho do método Elisa.

O grupo também investe na aplicação de técnicas de aprendizado de máquina para integrar os dados gerados. A proposta é criar uma “língua bioeletrônica”, capaz de reconhecer padrões complexos a partir das informações coletadas. “Como o volume de dados gerado é grande, algoritmos são utilizados para identificar padrões, fazer previsões e corrigir rotas ou erros de leitura”, concluiu a pesquisadora.

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Fonte: Supramolecular PDDA/PEDOT:PSS Biosensor for Early Pancreatic Cancer Detection via CA19-9: Clinical Validation on Human Blood Samples | ACS Omega

Biossensor identifica câncer de pâncreas em estágios iniciais