Imagine um tratamento contra o câncer que atinge um grupo específico de tecidos, usando apenas luz e compostos metálicos. O tratamento não afeta as células saudáveis ao redor e o paciente não apresenta efeitos colaterais significativos.
Esse tratamento já existe. Chamado de terapia fotodinâmica, ele é usado principalmente para tratar cânceres que estão próximos a uma superfície acessível do corpo. E a espectroscopia desempenha um papel fundamental no desenvolvimento dessa tecnologia.
Para a terapia fotodinâmica, você precisa de três coisas: luz, uma molécula fotodinâmica ou um composto metálico como mediador e oxigênio no microambiente. O produto dessa reação, um composto reativo de oxigênio singlete, mata o câncer.
A espectroscopia desempenha um papel importante na identificação das moléculas fotodinâmicas mais produtivas que podem ser usadas para ativar o processo.
Na terapia fotodinâmica, um paciente com câncer recebe uma fibra óptica inserida em seu corpo ou posicionada logo ao redor. Essa luz emite comprimentos de onda visíveis, reagindo com moléculas fotossensibilizadoras (fotodinâmicas) e fornecendo energia ao oxigênio presente no microambiente. Isso, por sua vez, gera espécies de oxigênio singlete não tóxicas que reduzem ou destroem o tumor.
Espécies de oxigênio singlete são variantes químicas reativas que contêm oxigênio. Essas espécies atacam e destroem as células cancerosas, deixando intactas as células saudáveis ao redor.
Diferentemente da radioterapia convencional, a terapia fotodinâmica não utiliza radicais livres nem fontes de luz tóxicas para destruir as células cancerígenas. Os materiais utilizados são benignos e não tóxicos, não afetando as células saudáveis. O paciente também fica isento de efeitos colaterais indesejáveis.
Os pesquisadores precisam identificar as moléculas fotodinâmicas mais eficazes na produção de espécies de oxigênio singlete, responsáveis pela destruição de células cancerígenas. Para isso, utiliza-se a espectroscopia para medir a reação dos minerais à fonte de luz. Os compostos minerais que produzem as espécies de oxigênio singlete mais eficientes são identificados por meio da espectroscopia e posteriormente refinados.
A pesquisadora Ana de Bettencourt-Dias, Ph.D., da Universidade de Nevada, em Reno, lidera um grupo que investiga uma categoria de minerais chamada lantanídeos. O grupo utiliza espectroscopia de fluorescência para determinar as propriedades dos compostos emissores de luz que, quando expostos a fontes de luz, geram espécies reativas de oxigênio. Seu objetivo é encontrar os melhores compostos à base de lantanídeos para a criação dessas espécies reativas de oxigênio.
Espectrofluorômetro modular Fluorolog da HORIBA para fluorescência em estado estacionário e tempo de vida
O grupo de pesquisa de Reno estuda a emissão de luz das moléculas que produz, utilizando um Fluorolog-3 da HORIBA Instruments, um espectrofluorímetro modular de estado estacionário e de tempo de vida. Eles usam o Fluorolog para medir a eficiência da emissão de luz dos compostos e, portanto, identificar os compostos mais eficientes em termos de emissão de luz, além de comparar diferentes compostos entre si.
De Bettencourt-Dias está interessada no desenvolvimento de novos ligantes, que são íons ou moléculas ligados a um átomo de metal, para complexos de íons lantanídeos altamente radiantes. A equipe sintetiza os ligantes e os complexos metálicos. Em seguida, eles os caracterizam com diferentes métodos espectroscópicos, como difração de raios X de monocristal e espectroscopia de absorção, excitação e emissão.
A terapia fotodinâmica tem sido usada para tratar câncer de cólon, câncer de ovário, câncer de colo do útero e câncer de pele. Às vezes, ela reduz o tamanho do tumor a ponto de permitir sua remoção cirúrgica.
A penetração da luz visível é superficial, afirmou Gang Han, PhD, pesquisador da Escola de Medicina da Universidade de Massachusetts. Essa é a limitação da terapia fotodinâmica para a prática clínica. Han quer criar uma nova versão de um fotossensibilizador para terapia fotodinâmica que tenha absorção amplificada no infravermelho próximo, com uma luz que penetra nos tecidos de forma muito mais eficaz. Dessa forma, os profissionais poderão atingir camadas mais profundas do tecido para tratar o câncer, como o de pulmão, mama ou fígado.
A pesquisa continua em busca de compostos melhores para uso como fotossensibilizadores, utilizando a espectroscopia como principal ferramenta de pesquisa.
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