Produção intracelular de oxigênio pode chegar à medicina

Pesquisadores do Massachusetts General Hospital (MGH), nos Estados Unidos, desenvolveram uma tecnologia que permite projetar células para produzir oxigênio sob demanda em resposta a um determinado produto químico adicionado ao meio em que se encontram. O MGH é ligado à Escola de Medicina da Universidade de Harvard.

Os cientistas afirmam que a chegada dessa tecnologia disruptiva aos hospitais e clínicas médicas pode ser útil para aprimorar terapias que perdem eficácia quando os níveis de oxigênio são baixos no sangue, tecidos e órgãos dos pacientes.

Atualmente, os médicos podem fornecer oxigênio suplementar aos pacientes por meio de máscaras faciais e tubos nasais, mas não há métodos disponíveis para fornecer oxigênio diretamente às células. Em alguns casos, os meios disponíveis para suplementação de oxigênio são insuficientes, devido à condição de enfermidade.

“Muitas inovações disruptivas nascem para dar mais eficácia para tecnologias já existentes. Inovar, muita vezes, é promover combinações que ainda não foram imaginadas ou testadas, com o propósito de suplementar ou agregar valor”, explica Arie Halpern, especialista em tecnologias disruptivas.

Você se lembra das mitocôndrias?

O professor Vamsi K. Mootha, do Laboratório de Biologia de Sistemas e Medicina do Departamento de Biologia Molecular do MGH, liderou a equipe que centrou esforços nos estudos para ampliar a compreensão sobre o funcionamento das mitocôndrias. Esses compartimentos intracelulares são especializados em produzir energia e, para isso, demandam oxigênio.

Anteriormente à descoberta de Mootha, o que se conseguia era manipular os níveis de oxigênio das células no laboratório, colocando uma placa de experimentação – com determinada quantidade e tipo de células – em uma câmara ambientalmente controlada. Porém, esse método não possibilita alterar de modo controlado os níveis de oxigênio em células selecionadas.

Recém-anunciada, a inovação consiste em projetar um sistema codificado geneticamente – inspirado nas mitocôndrias – e implantá-lo em células humanas para que produzam seu próprio oxigênio sob demanda. A nova tecnologia envolve um transportador e uma enzima bacteriana dentro de uma célula: juntas, essas proteínas promovem a absorção de clorito e o convertem em oxigênio e cloreto.

Essa tecnologia genética recebeu o nome SupplemeNtal Oxygen Released from ChLorite (SNORCL). A primeira geração desse trabalho científico é capaz de produzir pulsos curtos e modestos de oxigênio dentro das células em resposta à adição de clorito.

No futuro, estimam os pesquisadores, as tecnologias derivadas do SNORCL poderão ter uma série de aplicações clínicas, como o tratamento de câncer. Geralmente, os tumores têm baixos níveis de oxigênio, o que limita a eficácia de alguns tratamentos já conhecidos.

No cenário maior, como a evolução contínua na aplicação de inteligência artificial para o diagnóstico precoce do câncer, estamos falando de um caminho com potencial consistente para ampliar o número de terapias eficientes para tratar os mais distintos tipos de tumores.