Sanaz Asgarifar, aluna de doutoramento em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações, foi a grande vencedora no Fraunhofer Portugal Challenge 2018, tendo conquistado o 1.º prémio na categoria de doutoramento, com o trabalho intitulado “Novel Treatment of Glioblastoma Brain Tumour using Bioelectronic Devices”.
O concurso de ideias, lançado pelo Fraunhofer AICOS, é dirigido a estudantes e investigadores de universidades portuguesas que tenham desenvolvido teses de mestrado ou de doutoramento de excelência, cuja investigação, de utilidade prática, se focou nas áreas das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), Multimédia e outras ciências relacionadas.
O Fraunhofer Portugal AICOS é um centro de investigação da Fraunhofer Portugal que se dedica ao desenvolvimento de soluções de investigação aplicada orientadas para o mercado.
Sanaz Asgarifar desenvolveu e submeteu recentemente a sua tese em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações e foi orientada por Henrique Leonel Gomes e Maria da Graça Ruano, docentes do departamento de Engenharia Eletrónica e Informática da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UAlg.
A ideia vencedora e estudada na tese de doutoramento de Sanaz, intitulada “Novel Treatment of Glioblastoma Brain Tumour using Bioelectronic Devices”, propõe um novo tratamento do tumor cerebral glioblastoma, usando componentes bioeletrónicos.
Sobre o novo tratamento do glioblastoma, usando componentes bioeletrónicos
O glioblastoma é o cancro mais comum do sistema nervoso central. O prognóstico para portadores desse tipo de tumor é reservado e o tempo de sobrevida médio, após o diagnóstico, é apenas de 12 a 15 meses. Por um lado, devido à natureza invasiva do glioblastoma, a remoção cirúrgica completa não é viável. Por outro, as células tumorais móveis são frequentemente associadas a estruturas cerebrais específicas que causam resistência ao tratamento. A terapia atual para estes tumores cerebrais é inadequada. As principais razões para as falhas no tratamento incluem a dificuldade de administrar químicos através da barreira hematoencefálica e a invasão difusa de células tumorais no cérebro circundante, que as protege da cirurgia e da radiação.
Ora, este projeto tem por objetivo desenvolver uma nova estratégia terapêutica para o glioblastoma. O método baseia-se no uso de componentes eletrónicos capazes de interagir com o mecanismo de sinalização das células para regular funções biológicas, ou seja, o dispositivo usa sinais elétricos para instruir as células cancerosas a entrar num estado quiescente ou morrer.
O trabalho desenvolvido por Sanaz Asgarifar mostra que as células cancerosas comunicam entre si, usando oscilações elétricas. Este mecanismo de comunicação foi revelado inicialmente por métodos óticos, mas tem permanecido inacessível através de elétrodos extracelulares. Isto porque os sinais produzidos por células cancerosas são extremamente fracos. A amplitude é de apenas alguns micro-volts, ou seja, mil vezes mais fracos que um potencial de ação de um neurónio que atinge amplitudes de milivolts. Por isso, medir e entender esses sinais é uma prioridade para o tratamento do cancro.
Os resultados desta tese contribuíram para o avanço do tratamento do glioblastoma na deteção de sinais produzidos por uma importante classe de células neurais, nomeadamente astrócitos e gliomas. Contribuíram ainda para o desenvolvimento de um método quantitativo eletrofisiológico para medir in vitro a migração de células cancerosas e o estabelecimento de conexões entre células.
Esta tese propõe usar dispositivos eletrónicos para descodificar um “dicionário” de sinais usados pelas células cancerosas e determinar o seu impacto na atividade e migração celular. Uma vez que esses sinais sejam descodificados, os dispositivos podem estimular o tumor com padrões de sinais elétricos para inibir o crescimento das células e até mesmo evocar sinais apoptóticos.
Espera-se que esta investigação possa ser aplicada para construir um protótipo de um dispositivo biomédico aderente à pele. O dispositivo pode ser implementado em substratos flexíveis, macios e biocompatíveis para atuar localmente, com efeitos mínimos nos tecidos saudáveis próximos. Os resultados deste estudo levarão ao desenvolvimento de novas terapias loco-regionais para inibir e suprimir os tumores cerebrais.
Na edição de 2018 dos prémios Fraunhofer Portugal Challenge concorreram mais de 24 instituições do ensino superior, num total de 55 concorrentes. O Prémio global para os três primeiros lugares é de 9 mil euros.
