Jornal da Unicamp: Esforço científico desenvolve sondas neurais brasileiras


Publicação da Universidade Estadual de Campinas destaca projeto de pesquisa & desenvolvimento de sondas neurais capitaneado pelo BRAINN. Confira.

30 de abril de 2018     | Jornal da Unicamp

 

Ainda que a ciência já disponha de um volume considerável de informações sobre o funcionamento do cérebro humano, muitos aspectos relacionados às funções desse órgão extremamente complexo aguardam explicações. Em todo o mundo, cientistas dedicam-se a essa tarefa, a partir de diferentes abordagens. No Brasil, pesquisas realizadas no âmbito do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), integram esse esforço. Entre as investigações do BRAINN consideradas promissoras está o desenvolvimento de sondas neurais, dispositivos com capacidade tanto de registrar como de estimular as atividades elétricas do sistema nervoso.

O BRAINN está sediado na Unicamp e conta com a colaboração de pesquisadores da Universidade, bem como de outras instituições de ensino superior e institutos de pesquisa. Atualmente, os estudos em torno das sondas neurais estão voltados para analisar, por meio de testes em modelo animal, a biocompatibilidade desses artefatos, que são microfabricados no Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), localizado em Campinas. “Os resultados dos ensaios ainda são preliminares, mas nós verificamos que a nossa sonda apresentou um desempenho superior a um dispositivo similar disponível no mercado”, afirma André Schwambach Vieira, professor do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp.

O professor André Vieira, do IB-Unicamp: “Os resultados dos ensaios ainda são preliminares, mas nós verificamos que a nossa sonda apresentou um desempenho superior a um dispositivo similar disponível no mercado”. Fonte: Jornal da Unicamp

 

Os testes de biocompatibilidade estão sendo realizados pela pós-doutoranda Elayne Vieira Dias, sob a supervisão do próprio André Vieira e de Fernando Cendes, docente da Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da Unicamp e pesquisador responsável pelo BRAINN. Elayne explica como está sendo feito o trabalho: “Estamos analisando a resposta do tecido cerebral à sonda produzida no CTI, que representa um corpo estranho para o organismo. Nessa análise, fizemos a comparação com a sonda disponível comercialmente e com um eletrodo fabricado em aço inoxidável, que é uma solução mais simples”, detalha a pesquisadora.

Elayne observa que o processo de implantação dos dispositivos é invasivo, o que causa lesão no tecido cerebral. “Nós avaliamos dois pontos temporais: dois dias e 28 dias após o implante, para registrar os quadros agudo e crônico da lesão. Na primeira situação, verificamos uma reação predominante de micróglias, que são células de defesa do organismo. No segundo, a situação foi bem diferente, sendo que prevaleceu a resposta dos astrócitos, células responsáveis pela sustentação e nutrição dos neurônios. Um aspecto importante que observamos é que os astrócitos emitem prolongamentos que envolvem o dispositivo, criando uma espécie de bainha de isolamento que pode vir a prejudicar o registro dos sinais elétricos em longo prazo”, relata.

Por fim, a pós-doutoranda também constatou a perda neuronal na área em torno dos implantes, que ocorreu de forma mais pronunciada após 28 dias do procedimento. “O que nós vimos foi que a sonda comercial provoca expressiva morte celular, o que não é tão evidente em relação à sonda produzida pelo CTI e nem pelo eletrodo de inox. Para confirmar esses dados, vamos ter que fazer, numa próxima etapa, uma análise da expressão gênica e, posteriormente, iniciar os ensaios dos registros das atividades elétricas do sistema nervoso, que é o objetivo final do nosso trabalho”, adianta Elayne.

A doutoranda Elayne Dias, responsável pelos testes de biocompatibilidade: “O que nós vimos foi que a sonda comercial provoca expressiva morte celular, o que não é tão evidente em relação à sonda produzida pelo CTI”. Fonte: Jornal da Unicamp

 

Autonomia

De acordo com Roberto Covolan, professor colaborador do Departamento de Neurologia da FCM e coordenador de Transferência de Tecnologia do BRAINN, a pesquisa em torno das sondas neurais é importante porque abre uma avenida de oportunidades para estudos relativos a implantes cerebrais em geral. “Atualmente, grupos espalhados pelo mundo têm se dedicado ao desenvolvimento de instrumentos e dispositivos para fazer implantes cerebrais, com finalidades diversas. Existem várias patologias cujos diagnóstico e tratamento contemplam esse tipo de recurso. A título de exemplo, nos Estados Unidos a FDA [Food and Drug Administration, agência responsável pelo controle de medicamentos e alimentos] já aprovou instrumentos que registram a atividade cerebral e enviam impulsos elétricos para controlar crises epiléticas ou sintomas relacionados à doença de Parkinson”, informa.

Dominar esse tipo de tecnologia, acrescenta Roberto Panepucci, pesquisador do CTI Renato Archer, pode conferir autonomia ao Brasil nesse importante campo da ciência. “Nunca é demais lembrar que as sondas utilizadas atualmente são importadas e têm um preço elevado. Produzir esse dispositivo no país significa não somente demonstrar nossa capacidade cientifica e tecnológica, mas também baratear os custos dos artefatos”, considera. Segundo ele, a tecnologia utilizada na fabricação das sondas neurais está baseada na microeletrônica.

O professor Roberto Covolan, coordenador de Transferência de Tecnologia do BRAINN, considera que a pesquisa sobre o tema é importante porque abre uma avenida de oportunidades para estudos relativos a implantes cerebrais em geral. Fonte: Jornal da Unicamp

 

O “corpo” do dispositivo é produzido em um polímero denominado SU-8, no qual estão inseridos eletrodos que têm a função de registrar as atividades elétricas do cérebro. “Há cerca de três anos nós iniciamos no CTI uma etapa de fabricação das sondas em larga escala, de modo a poder atender aos diversos grupos de pesquisa nacionais que se dedicam a investigar o tema. O foco da nossa atividade de pesquisa está muito ligado a dispositivos avançados que já estão em uso para fazer a medida neural, como os baseados em optogenética. A função destes é entregar luz numa dada área do cérebro e assim fazer o registro elétrico”, detalha.

 

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