PROGRAMA DE APOIO À PESQUISA EM PARCERIA PARA INOVAÇÃO TECNOLÓGICA (PITE)

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Laser no interior do corpo humano

Cateter de fibra óptica identifica e cura doenças cardíacas e câncer

ED. 59 | NOVEMBRO 2000

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A luz concentrada, conhecida como feixe de laser, prepara-se para ganhar mais uma utilidade na medicina. Depois de ter conquistado, por exemplo, as cirurgias de olhos e de varizes, o avanço, agora, é no interior do corpo humano como auxiliar no diagnóstico e no tratamento de doenças cardíacas e até de câncer nas mucosas do trato digestivo e das vias respiratórias. Tecnologias para chegar a esses usos estão em desenvolvimento em todo o mundo, inclusive no Brasil, onde, em São José dos Campos, um cateter de fibra óptica que serve para transportar a luz laser dentro das artérias foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas e Desenvolvimento (IPD) da Universidade do Vale do Paraíba (Univap), sob a coordenação do professor Renato Amaro Zângaro, diretor da Faculdade de Ciências da Saúde.

O instrumento permite que a luz laser identifique e restaure possíveis entupimentos de artérias e elimine tumores em uma fração de segundo. Pronto e testado em laboratório e em animais, o cateter aguarda o início dos testes em humanos. O projeto Cateter à Fibra Óptica para Diagnóstico de Placas Ateromatosas no Sistema Cardiovascular é realizado em parceria com a Tecnobio, empresa especializada na fabricação e distribuição de equipamentos médicos. A iniciativa faz parte do Programa Parceria para Inovação Tecnológica (PITE) da FAPESP. O financiamento da Fundação para a universidade foi de R$ 129 mil, e a contrapartida da Tecnobio, R$ 150 mil.

A nova técnica foi concebida, em princípio, para substituir o tradicional cateterismo, exame para diagnóstico de obstruções nas artérias coronárias. Ela consiste em um cateter de fibra óptica com visão lateral acoplado a um espectroscópio, aparelho que emite a luz e permite ao médico avaliar minuciosamente as condições do tecido arterial. Com ele, identificam-se pequenas alterações celulares e a formação de ateromas – depósito de material gorduroso dentro das artérias -, cuja evolução pode obstruir a passagem do sangue, causando um infarto do miocárdio. Facilitador de um diagnóstico precoce, o novo cateter também permite que, no mesmo procedimento, o laser seja acionado para tratar a área afetada, pulverizando o material ali acumulado.

Ação Dupla
Além do cateter para diagnóstico coronariano, Zângaro coordenou outro projeto que resultou em uma inovação tecnológica no cateter desenvolvido na Univap. Com uma pequena modificação na extremidade, o cateter foi adaptado para diagnosticar câncer no cólon retal. A emissão do laser e a coleta da resposta emitida pelos tecidos são feitas por um espectrofluorímetro, equipamento também gestado na Univap, com financiamento da FAPESP, no âmbito do programa de auxílio-pesquisa, por meio do projeto Espectrofluorímetro Multilinhas para Diagnóstico Precoce do Câncer. Com a colaboração do Hospital do Câncer, onde 30 pacientes passaram pelo novo exame, o equipamento apresentou ótimos resultados segundo Zângaro. A possível vantagem do novo sistema será a eliminação dos exames de biópsia, não sendo mais necessário retirar uma amostra do tecido do paciente para obter o diagnóstico completo. O novo aparelho mostra o resultado na hora, por meio de gráficos que demonstram a presença de porfirinas (substâncias fluorescentes), normalmente presentes em tecidos cancerígenos. Se houver um tumor, por exemplo, a diferença das freqüências desse tecido doente para um normal será mostrada em um gráfico.

Diagnóstico e tratamento
No exame cardíaco, o cateter também poderá analisar a natureza do material depositado na parede arterial e identificar os vários estágios de desenvolvimento de um ateroma. Com o laser será possível um diagnóstico que localiza e analisa as obstruções, sem a necessidade da visualização das artérias por raios X, como se faz hoje, mediante a injeção de uma substância que apresente contraste na corrente sanguínea. O equipamento usado no novo exame é o espectroscópio Raman, aparelho que coleta dados para análise bioquímica de tecidos in vitro. “Quando acoplado ao cateter de fibra óptica, essa análise do tecido pode ser feita diretamente no paciente, com resultado instantâneo”, explica Zângaro.

Os procedimentos médicos para o diagnóstico são semelhantes ao cateterismo, mas os resultados são bem mais precisos: o equipamento permite identificar quais as moléculas presentes no ateroma. Segundo o pesquisador, isso traz uma grande vantagem para o médico, que poderá determinar o tratamento de acordo com o material observado, inclusive com o disparo do laser para remover possíveis obstruções. Esse procedimento de destruição dos ateromas, chamado ablação, promete ser mais eficiente que o usado atualmente. Segundo o pesquisador, a pulverização com laser é capaz de reduzir o ateroma a partículas minúsculas, eliminando o risco de obstrução em algum ponto mais adiante na artéria, como pode ocorrer com o usual rotoablator, que funciona de forma semelhante a um triturador.

Zângaro esclarece também que o diagnóstico a laser pode evitar outro tipo de acidente. “Durante o cateterismo, a simples introdução do cateter pode ser suficiente para deslocar um trombo ou coágulo, provocando uma obstrução grave. Mas com o cateter à fibra óptica isso pode ser evitado, pois ele permite visualizar e pulverizar o coágulo antes da passagem do cateter”, afirma. Um exame coronariano não é coisa simples. Os procedimentos geralmente envolvem muitos riscos, que precisam ser reduzidos ao máximo. Por isso, só o projeto de desenvolvimento do cateter esbarrou em algumas dificuldades. A primeira delas foi em relação à flexibilidade.

Alto risco
“O cateter precisa ser muito flexível para não ferir as paredes da artéria, o que poderia provocar uma inflamação no local”, explica Zângaro. Ele é composto de sete fibras: uma central, que leva o laser até o tecido, e seis ao seu redor, que coletam a resposta luminosa emitida pelo tecido. A tecnologia de montagem – junção das fibras, colagem e cobertura em poliuretano – foi fruto da parceria com a Tecnobio. Outra dificuldade do projeto foi identificar, dentre os tipos de fibra existentes no mercado – geralmente usadas em telecomunicações -, aquele que apresentasse o maior grau de pureza. Produzidas em sílica, as fibras apresentavam impurezas que interferiam no sinal coletado pelo aparelho. Esses “ruídos” poderiam mascarar a leitura do sinal emitido pelo tecido, prejudicando o diagnóstico.

Embora essas dificuldades já estejam superadas e o projeto do cateter tenha sido concluído, ainda há algumas questões a serem resolvidas para que o equipamento possa cumprir sua finalidade nos centros médicos. Do ponto de vista operacional, o intervalo entre os procedimentos de diagnóstico e a ablação não pode passar de 0,5 segundo, tempo que o cateter é capaz de manter-se na mesma posição dentro da artéria. Acima de 0,5 segundo, o cateter pode se deslocar, impulsionado pela pressão sanguínea, fazendo com que o laser de ablação não atinja o ponto desejado.

Além disso, o tratamento também requer um rigoroso controle no pulso de ablação. Para determinar a quantidade exata de energia a ser lançada no tecido, está sendo realizado um estudo paralelo no Laboratório de Ablação do IPD da Univap, também com apoio da FAPESP. São necessários vários testes para avaliar o efeito de diferentes intensidades de pulso do laser sobre tecidos biológicos e também para verificar o comportamento do material resultante da ablação.

Teste em humanos
Devido ao custo do cateter – em torno de US$ 1 mil -, foram necessários também vários testes para aumentar a vida útil do instrumento sem que isso implique qualquer risco de contaminação para os pacientes. Segundo Zângaro, a expectativa é que o cateter possa ser usado em até dez exames. A comercialização desse produto vai ficar por conta da Tecnobio, mas ainda depende da obtenção do registro junto ao Ministério da Saúde. Apesar da dificuldade em testar o equipamento em humanos – só foram feitos testes em animais -, José Maria Rodrigues Bastos, presidente da Tecnobio, acredita que a liberação do produto, pelo menos para diagnóstico, não deverá apresentar problemas, porque a eficiência e ausência de riscos estão bem fundamentadas.

Bastos acredita que o produto deva entrar no mercado em meados de 2001, e sua expectativa é de uma grande aceitação no Brasil e no exterior. “É um produto promissor, tanto pela atual demanda como pelo baixo custo, além de possibilitar a eliminação de gastos com análises laboratoriais e sistemas sofisticados de diagnóstico por imagem”, afirma. Existem vantagens também no uso do cateter para diagnóstico de câncer do cólon retal. Por ser capaz de diagnosticar casos de hiperplasia e adenoma, estados que podem ser pré-cancerosos, a expectativa do pesquisador é que esse tipo de exame venha a se tornar rotina, integrando a lista dos exames preventivos.

“É muito mais barato para o Estado trabalhar na prevenção do que no tratamento do câncer, que muitas vezes requer longas internações, medicamentos e procedimentos caros”, afirma. Além de fazer diagnósticos, o espectrofluorímetro também pode auxiliar na terapia fotodinâmica, uma técnica que pode vir a substituir a quimioterapia. Nesse sistema, injeta-se uma droga na veia do paciente, que se espalha pelo corpo e termina por se concentrar em áreas tumorosas. A droga sozinha não elimina o câncer, mas, quando é irradiada por laser, ela produz radicais livres e oxigênio, que penetram nas células cancerosas, provocando uma necrose da região tumoral. Nesse caso, o espectrofluorímetro auxilia na verificação da distribuição da droga na região tumoral, indicando sua concentração de forma qualitativa.

Grande vantagem
Por enquanto, a técnica aguarda a aprovação da Comissão de Ética do Hospital do Câncer para ser utilizada em pacientes que se submeteram a diversos outros tipos de tratamento sem resultados positivos. Segundo o pesquisador, a terapia fotodinâmica traz uma grande vantagem para os pacientes em relação à quimioterapia. Como tem efeito apenas em pontos localizados, a técnica não ataca o sistema imunológico de forma generalizada, reduzindo a incidência de infecções oportunistas. A técnica pode ainda, na opinião de Zângaro, evitar um grande número de cirurgias, que sempre implicam maiores riscos, inclusive o de provocar metástases.

Ainda não há cálculos precisos sobre o custo de comercialização do espectrofluorímetro. Estima-se que chegue a US$ 70 mil, já que 70% dos componentes são importados. Ainda assim, na opinião de Zângaro, a relação custo-benefício pode ser altamente vantajosa. Ele estima que daqui a um ano o equipamento poderá estar disponível no mercado, mas isso ainda depende de negociações com empresas interessadas em estabelecer uma parceria comercial. O importante é que tanto as pesquisas como a perspectiva comercial do cateter e do espectrofluorímetro estão num ritmo avançado. Eles vão proporcionar melhores técnicas de diagnóstico e tratamento de doenças com o uso do laser.

Os projetos
1. Cateter a fibra óptica com visada lateral para diagnóstico cardiovascular (nº 96/06575-8); Modalidade Programa Parceria para Inovação Tecnológica (PITE); Coordenador Renato Amaro Zângaro – Univap; Investimento R$ 129.782,03 (FAPESP),e R$ 150.000,00 (Tecnobio)
2. Espectrofluorímetro Multilinhas para Diagnóstico Precoce do Câncer (nº 98/15541-5); Modalidade Auxílio a projeto de pesquisa; Coordenador Renato Amaro Zângaro – Univap; Investimento R$ 47.118,00 e US$ 84.156,51

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