Nanotecnologia na saúde: principais aplicações e perspectivas

O uso de nanotecnologia na saúde representa um dos maiores avanços para o setor nas últimas décadas. Sua aplicação no campo da medicina eleva a precisão de diagnósticos, prevenção e tratamento de doenças. 

Apesar de ser um campo ainda em desenvolvimento, a nanotecnologia já apresenta resultados significativos para a área da saúde. Inclusive, ela é tida por muitos como a grande aposta revolucionária para a medicina. 

Pensando nisso, trouxemos algumas informações importantes sobre o uso de nanotecnologia na saúde. Vamos apresentar quais são suas principais aplicações e perspectivas para o futuro. Confira! 

O que é nanotecnologia? 

A Nanotecnologia diz respeito ao uso de processos e equipamentos que manipulam ou exploram materiais à nanoescala. Aqui, enquadram-se nanopartículas com dimensão inferior a 100 nm (nanômetro – equivale a um bilionésimo de 1 metro).

Elas são praticamente invisíveis ao olho nu, com dimensões comparáveis com a de uma bactéria e até ao DNA humano. Por isso, são capazes de interagir com nossas células mais profundas, através de métodos como injeção direta na corrente sanguínea ou ingestão de comprimidos. 

A aplicação da nanotecnologia na saúde é conhecida como nanomedicina. Esta pode ser usada no tratamento, diagnóstico, monitoramento, prevenção e controle de sistemas biológicos.

Leia também: Realidade virtual na medicina: principais usos e benefícios

Cenário e perspectiva sobre o uso de nanotecnologia na saúde

De acordo com relatório realizado pelo site Grand View Research, o mercado de nanotecnologia foi avaliado em 8,5 bilhões de dólares em 2019. Além disso, há expectativa de crescimento anual de 13,1% de 2020 a 2027. 

Ainda segundo o relatório, a área da saúde foi a que teve maior participação de mercado, com 29,1%. Esse total abrange diversas aplicações, incluindo nanorrobôs para cirurgia, nanodiagnóstico, reparo de células e nanobiossensores.

No Brasil, ainda há pouco investimento e estudo sobre nanotecnologia, porém, já temos avanços em duas frentes: diagnóstico e terapia. De acordo com o Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, especialista no assunto, as iniciativas mais avançadas são: 

• Biossensores: Dispositivos nanos utilizados para detecção de várias substâncias de interesse, que podem ser utilizados pelo próprio paciente ou em ambulatório; 
• Sistemas teranósticos: Utiliza-se uma nanopartícula para promover o contraste da imagem por ressonância magnética, e quando localizado o tumor, o material é capaz de liberar um quimioterápico no local, causando morte celular no tumor.

Aplicações da nanotecnologia na área da saúde 

A nanotecnologia beneficia a medicina em diferentes finalidades, como já citado acima. A mesma é capaz de maximizar a precisão de reparos médicos, tornar mais objetiva a condução de medicamentos, regenerar tecidos do corpo, entre outras possibilidades. 

Listamos abaixo algumas das aplicações de nanotecnologia na saúde que já estão em andamento. Confira! 

Biossensores para o diagnóstico de câncer

Um grupo de cientistas do IFSC/USP,  em parceria com o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) do Hospital de Câncer de Barretos e a Universidade do Minho, de Portugal, criaram um biossensor capaz de diagnosticar precocemente o câncer de pâncreas. 

Um dos criadores da tecnologia, o professor do IFSC-USP Osvaldo Novais de Oliveira Junior, relata como funciona o biossensor: 

“O biossensor é capaz de detectar o biomarcador do câncer de pâncreas em amostras reais de sangue e de células tumorais em uma faixa de relevância clínica.”

O dispositivo é composto por duas lâminas nanométricas, que são compostas por ácidos e anticorpos capazes de reconhecer o  antígeno CA19-9, proteínas existentes nas células cancerígenas. 

“Produzimos o imunosensor com arquitetura mais simples possível para imobilizar anticorpos da proteína CA19-9. Para conseguir obter alta sensibilidade ao antígeno, a arquitetura de imunossensores que foi desenvolvida antes era mais complicada, utilizava mais materiais e tinha mais etapas de construção”, explicou Oliveira Junior.

Fonte: Agência Brasil 

Sistema de entrega de fármacos

Um problema comum na área da saúde é a dificuldade de entrega de um composto terapêutico diretamente ao seu alvo. Atualmente, a administração de determinados medicamentos possui eficácia limitada, fraca biodistribuição e falta de seletividade. 

Isso faz com que um tratamento gere uma série de efeitos colaterais, como é o caso, por exemplo, da quimioterapia. 

Porém, a nanotecnologia vem contribuindo para que aconteça uma liberação controlada dos princípios ativos. Com isso, o medicamento é levado diretamente para seu tecido alvo, o que minimiza a influência em outras células. 

As nanopartículas incorporados aos fármacos atuam da seguinte forma: 

• possibilitando uma libertação prolongada do medicamento; 
• aumentando a permeabilidade passiva (ou seja, por exemplo, direcionamento para o tecido tumoral); 
• direciona como alvo a superfície celular, recorrendo a moléculas sinalizadoras (ligante) associadas à internalização por endossomas com a ruptura das membranas, permitindo assim a libertação do fármaco no citoplasma, e protegendo-o da degradação enzimática.

Uso da nanotecnologia na saúde para o combate à COVID-19

De acordo com o especialista em nanomedicina Prof. Valtencir Zucolotto, a tecnologia vem sendo uma grande aliada na luta contra o coronavírus. Segundo ele, as aplicações estão acontecendo nas seguintes áreas: 

Diagnóstico

Uma das aplicações mais avançadas na nanomedicina são os kits de diagnóstico à base de nanopartículas que atuam no conceito de Point-of-Care (POC), que se fundamenta por ser uma forma de diagnóstico simples, rápido e de fácil manuseio. 

Uma das orientações da OMS no combate ao COVID19 foi pela priorização de diagnóstico genético ou de proteínas a partir de sistemas POC. 

Por isso, a nanotecnologia tem sido empregada em várias iniciativas, como a de um sistema desenvolvido pelo pesquisador Seo et al., que utiliza Grafeno para detectar o vírus SARS-COV-2 em concentrações muitíssimo baixas, da ordem de femtoMolar.

Terapia

Conforme relato por Zucolotto, houve um estudo recente em que foi utilizado nanopartículas para levar um fármaco (o alfa-tocoferol), com intuito de minimizar os efeitos da inflamação aguda causada pelo coronavírus. 

São nanopartículas de 70 nm (diâmetro) capazes de liberar o fármaco e diminuir consideravelmente os efeitos da hiperinflação, com ótimos resultados em modelos animais. 

Prevenção 

Valtencir lista duas iniciativas que utilizaram nanopartículas como aliadas na prevenção ao coronavírus. São elas: 

• Vacinas: Foram utilizadas nanopartículas em dois estudos de vacinas para  SARS-COV e MERS-COV. “Em ambos os trabalhos, as nanopartículas foram complexadas com proteínas dos vírus e foram capazes de induzir respostas imunológicas importantes em testes in vivo.”
• Máscaras: Uma das iniciativas foi o desenvolvimento de máscaras autolimpantes, capazes de se auto esterilizar quando exposta à luz solar, “causando um  aquecimento localizado no elemento filtrante da máscara a base de grafeno (que pode atingir 80°C), que a esteriliza.

Ainda no campo da prevenção, lembramos que as duas primeiras vacinas  licenciadas para uso clínico em humanos (desenvolvidas pela Pfizer / BioNTech 7 e Moderna 8) utilizaram nanopartículas lipídicas para aprisionar, estabilizar e transportar moléculas de mRNA. 

Portanto, o uso de nanotecnologia na saúde já é uma realidade e seus benefícios comprovam a importância de focar no seu desenvolvimento.

Leia também:

Tecnologia na saúde: o que podemos esperar para o futuro?
Medicina do Futuro: 6 especialidades médicas para ficar de olho
Medicina de precisão: o que é e como implementá-la?