Manipulação de nanomateriais pode eliminar necessidade de vacinas injetáveis

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Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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Durante 14 anos a professora Marcia Fantini fez o percurso Campinas – São Paulo no “fretado”. Em uma dessas viagens, sentou-se ao lado do professor Osvaldo Sant’Anna, do Instituto Butantan e, após se cumprimentarem, comentou, com empolgação, que havia observado a difração do óxido de silício, um material feito de sílica, e que tal óxido, curiosamente, possuía poros nanométricos ordenados em uma estrutura hexagonal, à semelhança dos favos de mel. Ao ouvir isso, Sant’Anna respondeu “Isso me interessa. Você não quer ir lá no Instituto Butantan para conversar?”. E disso nasceu uma parceria que resultaria, anos depois, no reconhecimento mundial da patente brasileira pelo “Complexo imunogênico formado por antígenos vacinais encapsulados por sílica mesoporosa nanoestruturada”.

Professora do Departamento de Física Aplicada do Instituto de Física (IF) da USP, Marcia ouviu do professor o motivo de seu interesse: colocação de antígenos. A sílica, quando entra no organismo, ativa os macrófagos (células de defesa), que liberam um sinal às outras células identificando a presença de um corpo estranho, que procuram eliminar por meio da fagocitose. Entretanto, com a técnica, o macrófago fagocita a sílica sem fagocitar o antígeno, dado que a sílica o protege. O antígeno, assim, passa para o sistema imunológico e surte o efeito esperado. Apesar de conhecida pela comunidade científica internacional, em especial como carreadora de fármaco, a sílica, no que se refere à descoberta brasileira, ganhou importância na medida em que pode formar um complexo imunogênico.

2014, ano da cristalografia

O ano de 2014 foi declarado pela Assembleia Geral das Nações Unidas o ano internacional da cristalografia e a professora, junto com mais seis colegas, faz parte, no IF, do Laboratório de Cristalografia. A cristalografia é uma área da ciência que estuda a estrutura da matéria, e, para a professora, “é impossível tentar compreender como funcionam os materiais, como a natureza funciona, sem que se conheça a organização atômica. E, dentre os métodos para se investigar a estrutura atômica, há os que envolvem raio-x”. No Laboratório, é possível fazer difração de raio-x e espalhamento de raio-x a baixos ângulos, utilizados para investigar a estrutura da matéria por meio de um aparelho chamado Nanostar.

Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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O raio-x é utilizado como ferramenta de estudo de nanoestruturas pelo fato de seu comprimento de onda ser subnanométrico, da ordem de 0,1 nanômetro. Para Marcia, bem diferente de estudar o mundo nanoscópico, é manipulá-lo por meio de nanotecnologia. No laboratório, várias frentes de pesquisa envolvem nanopartículas e a professora, especificamente, trabalha com os nanomateriais para a produção de vacinas, com foco na vacina da Hepatite B a ser administrada via oral. A ideia do projeto, desenvolvido em parceria com o Instituto Butantan, é que não existam mais vacinas injetáveis, pois foi desenvolvido o adjuvante – o veículo da vacina – nanométrico, no qual os antígenos são encapsulados, formando o complexo imunológico. A vacina, desenvolvida com financiamento da indústria farmacêutica Cristália, foi mundialmente aprovada e, agora, a equipe da professora busca mecanismos que possibilitem o carreamento de vários antígenos ao mesmo tempo.

Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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No Laboratório de Cristalografia, que recebe pesquisadores brasileiros interessados em utilizar a sua infraestrutura para pesquisas, a professora também desenvolveu um trabalho, em colaboração com um grupo argentino, para o desenvolvimento de materiais nanocristalinos – colaboração essa que rendeu à equipe, por duas vezes, o Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia na categoria Integração.

Pelo trabalho, foi possível, por meio de um material nano, reter a fase cristalina que detém suas melhores propriedades – no caso da pesquisa, boa condutividade iônica e eletrônica. Uma aplicação do projeto seria a produção de células de combustíveis produtores de energia elétrica – geradores – em regiões remotas, onde não haja linha de transmissão.

Da sua experiência em inúmeros trabalhos desenvolvidos no laboratório, a professora Marcia destaca a importância da cooperação de profissionais de diversas áreas, como físicos, químicos e biólogos, que, com o auxílio da indústria, aceleram o desenvolvimento da física aplicada.

Mais informações: (11) 3091-6882, email nanostar@if.usp.br

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