Bradley Nelson, cientista do Instituto de Robótica e Sistemas Inteligentes do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique, criou uma microbactéria capaz de entrar no corpo humano e levar medicamentos diretamente até o órgão afetado pela doença. Ou enviar uma cápsula radioativa até a próstata e quebrar tumores. Em entrevista ao Correio, por e-mail, ele falou sobre a nova e minúscula arma capaz de revolucionar a medicina.
Como os senhores desenvolveram as bactérias artificiais? A inspiração partiu de qual microorganismo?
Por vários anos nós tivemos interesse em produzir microrobôs para a entrega de drogas. Nosso interesse específico está em enviar remédios e entender a concentração de remédio na retina. Então, nós temos pensado em pequenos microrobôs nadadores por um longo tempo. Em um projeto totalmente desvinculado, nós descobrimos como produzir pequenos sensores de nanoestruturas em hélice em 2005. Quando olhamos algumas dessas estruturas que produzíamos, percebemos que eram similares em tamanho e formato ao flagelo da bactéria. Em 2006, começamos a pensar sobre como poderíamos usar essas estruturas, que podemos chamar de nano-boninas, como "caudas" para nadadores como bactérias. Assim que começamos a estudar a física de como pequenas coisas nadam, percebemos que a solução desenvolvida pela bactéria Escherichia coli para nadar é realmente engenhosa. Em 1973, Howard Berg, da Universidade de Harvard, descobriu que a bactéria nada realizando rotações em seu flagelo. O trabalho de pessoas como Berg nos inspirou a tentar e produzir uma máquina que pudesse nadar como uma bactéria com o mesmo tamanho.
Quais os usos em potencial das Bactérias Artificiais Flageladas (ABFs, pela sigla em inglês)? De que modo elas podem ajudar pacientes?
As ABFs podem ser usados para carregar drogas e entregá-las a locais específicos do corpo, como a retina e tumores. Elas poderiam ser usadas, por exemplo, para depositar sementes radioativas para encolher tumores de próstata, um tratamento chamado de braquiterapia. As ABFs nadam cerca de 20 micrômetros por segundo, mas podem atingir até 100 micrômetros por segundo facilmente.
Como as ABFs funcionam e de que modo os senhores são capazes de direcionar o micro-robô até o alvo?
O primeiro problema que consideramos foi como construir um pequeno motor, similar ao mecanismo de rotação das bactérias. Os motores das bactérias têm aproximadamente 45 nanômetros (45 bilionésimos de metro). Nós percebemos que fabricar um motor tão pequeno é impossível. Então, começamos pensando em como poderíamos impulsionar o flagelo externamente. Nós descobrimos como fabricar uma pequena quantidade de material magnético (níquel) que serve como uma "cabeça" para a cauda. Então, geramos um campo magnético em rotação usando grandes bobinas externas que exercem uma força na cabeça e fazem com que o flagelo gire. Ao produzir pequenas mudanças para a direção do campo magnético em rotação podemos fazer com que a ABF nade na direção que desejarmos.
Existe algum risco de a ABF atingir tecidos e áreas erradas do corpo humano?
Um importante problema para o envio de drogas é mapear a ABF dentro do corpo. Nós estamos investigando vários modos de se fazer isso, incluindo raios X (CT Scan), tomografia por emissão de posítrons (PET), ressonância magnética e ultrassom. Se pudermos mapear com precisão o ABF, será possível planejar uma rota para que eles alcancem seus alvos.
Quando será possível disponibilizar as ABFs para uso em pacientes nos hospitais?
Essa é uma questão difícil. Os obstáculos são principalmente tecnológicos. Com recursos suficientes e a ajuda de médicos e da indústria biomédica, eu creio que possamos ver testes clínicos em humanos em cinco anos. Mas há muito a ser feito antes de chegarmos lá. Nosso próximo passo será testá-los em camundongos.