Dispositivo feito com nanopartículas de ouro detecta diabetes em minutos

Um microchip feito com nanopartículas de ouro pode facilitar o diagnóstico de pacientes com diabetes tipo 1. A tecnologia foi desenvolvida na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, e reduz o tempo de confirmação da doença de alguns dias para apenas poucos minutos. O dispositivo, descrito na última edição da revista Nature Medicine, é simples o suficiente para ser usado fora de um hospital ou de um laboratório, e em grandes grupos de pessoas simultaneamente. Os criadores do chip já procuram a aprovação da FDA, a agência norte-americana que regula remédios e alimentos.


O sistema é preparado para detectar os autoanticorpos, proteínas produzidas pelo organismo que sofre da variação autoimune da doença. São eles que atacam as células beta pancreáticas, produtoras da insulina, causando o diabetes tipo 1. O teste atual encontra esses anticorpos usando materiais radioativos para detectar a luminescência deles, sendo que o resultado pode durar até três dias. Mas o chip criado pelos norte-americanos usa uma tecnologia plasmônica para tornar esse processo mais rápido e sensível.

O dispositivo é capaz de sinalizar a presença dos biomarcadores típicos do diabetes com 2 microlitros de sangue (uma única gota tem 35 microlitros), permitindo que o teste seja feito com uma simples picada de agulha na ponta do dedo. O segredo do método está nas nanopartículas de ouro depositadas sobre a placa de vidro. Elas intensificam o sinal fluorescente que indica a reação entre um conjunto selecionado de antígenos e seus respectivos anticorpos.

Os antígenos são impressos em conjuntos de três pontos para cada reagente na superfície de ouro. O sangue do paciente é diluído e colocado sobre o chip, que usa um material fluorescente para sinalizar a presença dos anticorpos típicos do diabetes. “A intensidade da fluorescência de cada ponto é proporcional à quantidade de anticorpos”, explica Bo Zhang, doutorando da Universidade de Stanford e um dos autores do trabalho.

O processo, defendem os pesquisadores, é simples o suficiente para ser feito por uma pessoa sem treinamento em saúde. O preço estimado do chip plasmônico é de R$ 45 e cada peça poderia ser usada em até 15 pessoas. A tecnologia foi testada em 39 pacientes e mostrou ser tão precisa quanto o teste tradicional.

Teste necessário
Antigamente, médicos determinavam se o paciente tinha diabetes 1 ou 2 com base na idade ou no peso dele: crianças têm mais tendência de desenvolver a versão autoimune da doença, enquanto pessoas acima do peso costumam apresentar o problema metabólico que caracteriza o segundo tipo. Mas a crescente obesidade infantil e o aumento do número de pessoas que desenvolvem o diabetes tipo 1 durante a vida adulta tornaram esse diagnóstico mais difícil.

“Com o aumento de peso da população, o diabetes tipo 2 tem aparecido mais cedo. Hoje, há crianças e adultos com essa doença”, alerta Mario Kedhi Carra, presidente do Departamento de Obesidade da Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia (SBEM). “É preciso saber se qual o tipo porque os tratamentos são diferentes.”

Há quatro décadas, o método fluorescente era adotado nos laboratórios, mas levava ainda mais tempo que o teste atual e ainda dependia do uso de uma lâmina com pâncreas humano. O anticorpo reagia ao material e acusava a presença do biomarcador com pontos fluorescentes. O princípio é o mesmo usado no chip plasmônico, mas o novo método é muito mais simples e usa a nanotecnologia para aumentar consideravelmente a sensibilidade do teste.

O médico Sérgio Atala Dib, professor de endocrinologia na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), acredita que a evolução tecnológica possa ser usada para identificar pacientes de diabetes tipo 1 em grandes grupos de pessoas, algo que seria inimaginável com os custos e a logística dos testes de antigamente. Mas o chip plasmônico também teria utilidade em consultórios e laboratórios. “A maior questão aqui é do volume do soro porque muitas vezes também temos de fazer o teste em crianças e não podemos tirar muito sangue delas”, ressalta.

O chip poderia ainda ser utilizado como forma de teste preventivo em familiares de pacientes com diabetes tipo 1, público com maior possibilidade de desenvolver a enfermidade. Isso permitiria aos médicos descobrir pessoas que têm os autoanticorpos nocivos, mas que ainda não desenvolveram o problema. “Na próxima etapa, vamos trabalhar com modelos tipográficos para testes portáteis, o que deve facilitar a identificação precoce de crianças em risco”, revela Bo Zhang.

Aplicação promissora
“Não se trata de novos biomarcadores para o diagnóstico do diabetes tipo 1, mas, sim, de nova tecnologia para identificação da presença de biomarcadores (autoanticorpos), já em uso a várias décadas, em uma nova plataforma. Esse é um estudo novo e promissor. Serão necessários muitos outros até que essa tecnologia esteja disponível no diagnóstico de rotina, caso seja referendada e aprovada. Agora, o número de pacientes testados no trabalho é muito pequeno para extrapolar a eficiência do chip para o diagnóstico em uma população.”
Geraldo Picheth, professor do Departamento de Análises Clínicas da Universidade Federal do Paraná