Cada célula tem um ciclo de vida. Nasce, multiplica-se e morre segundo regras. Quando isso acontece, dá lugar a outras novas células. Porém, as células cancerígenas quebram essas regras. Eles se dividem descontroladamente, formam tumores, podem acabar se espalhando pelo corpo e não morrem quando deveriam. Ainda hoje muito se sabe sobre eles, mas a tecnologia avança para tentar identificá-los a tempo e impedir sua propagação.
Nesse sentido, uma equipe de pesquisadores pensou: Porque não criar um chip que permite que as células cancerígenas sejam “fotografadas” e analisadas em tempo real? Este é um dos objetivos do projeto Disrupt, liderado por um grupo de cientistas valencianos da Universidade Politécnica de Valência (UPV). O objetivo é desenvolver um revolucionário chip fotônico de baixo custo que permitirá a reconstrução de imagens de células in vivo e que pode melhorar a detecção precoce do câncerassim como outras doenças infecciosas.
“Uma tomografia (TC) convencional permite obter imagens detalhadas de órgãos ou ossos. Trata-se de pegar esse conceito e levá-lo a um chip para poder obter imagens de células, que são, em última análise, mapas de índices de refração em duas dimensões. Tendo isso informações em tempo real e em um dispositivo pequeno e de baixo custo abre infinitas possibilidades para o estudo, diagnóstico e tratamento do câncer e doenças infecciosas”, observam os pesquisadores.
O que o projeto propõe é realizar um TAC celular, de células cancerígenas e infectadas, usando um chip fotônico. Isso criaria não apenas uma versão miniaturizada sistemas atuais, mas também melhoraria e universalizaria as técnicas de estudo e tratamento do câncer e das células infectadas.
“Seria, guardando as distâncias, como ter um TAC em um chip e usá-la para obter imagens de células para análise posterior”, diz Amadeu Griol, pesquisador e líder do grupo do Centro de Tecnologia Nanofotônica da UPV.
Inteligência artificial para saber se o tumor é benigno
O projeto Disrupt começou em dezembro passado e vai continuar até o final de 2025. Com um orçamento de três milhões de euros, o dispositivo terá como foco o estudo do câncer de próstata (um dos mais letais e silenciosos) e das células tumorais ginecológicas durante seu processo de desenvolvimento e validação. Também analisará outros tipos de processos infecciosos no nível celular.
“Com nossa tecnologia, seremos capazes de reconstruir uma imagem da célula para saber se é um tumor ou benigno no caso do câncer, ou distinguir e antecipar diferentes tipos de doenças ou processos infecciosos. Para a identificação das células, usaremos técnicas de Inteligência Artificial e Machine Learning, comparando nossos resultados com diferentes bancos de dados de imagens médicas dos diferentes tipos de células de interesse”, destaca Adrián Colomer, pesquisador do centro CVBLab (Instituto de Pesquisa e Inovação em Bioengenharia) da UPV.
Nanointeligência que poderá ser instalada em todos os centros de saúde
Esta empresa envolve profissionais de várias áreas científicas e combina técnicas como design fotônico integrado de nanoantenas, microfluídica ou inteligência artificial para a reconstrução dessas imagens de células, acrescenta Sergio Lechago, engenheiro de pesquisa sênior da DAS Photonics e coordenador técnico do projeto. Além disso, a tecnologia da Disrupt abrirá Novos caminhos na pesquisa e caracterização de células-troncobem como a fenotipagem de imunócitos, ou a classificação patológica de tecidos, entre outras técnicas biomédicas.
“Tudo isso por meio desse aparelho integrado a um chip fotônico, baseado em Microscopia Tomográfica de Fase. Disrupt representa uma mudança de paradigma, pois garante a realização de microscópios tomográficos muito mais baratosleve, pequeno e com melhor resolução e desempenho do que os poucos sistemas existentes atualmente”, diz Carlos García Meca, Diretor de Pesquisa da empresa DAS Photonics e coordenador do projeto.
Na verdade, seus desenvolvedores acreditam que “estes equipamentos podem ser instalados em qualquer centro de saúde ou ambulatorial, facilitando o diagnóstico médico e abrindo novas possibilidades na telemedicina”, acrescenta Maribel Gómez, pesquisadora de pós-doutorado do Centro de Tecnologia Nanofotônica da UPV.
El proyecto Disrupt también cuenta con la colaboración y participación del Instituto Valenciano de Oncología (IVO), el Instituto Nacional de Tumores de Milán (Italia), el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz (Alemania) y la empresa Microfluidic ChipShop, también da Alemanha.
