Um grupo de pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Unicamp e do Centro Infantil Boldrini, de Campinas (SP), conseguiu identificar, classificar e mapear tumores cerebrais de crianças e adolescentes por meio de técnicas de Espectrometria de Massas via Desorção/Ionização em Condições Ambientais (DESI e EASI). Conforme o grupo de cientistas envolvidos, existem trabalhos recentes semelhantes nos Estados Unidos (EUA), mas no Brasil o feito é inédito.

O grande diferencial da técnica é a possibilidade do diagnóstico em nível molecular, muito mais moderno e avançado que o diagnóstico anatomopatológico, procedimento convencional que utiliza a microscopia óptica e exames complementares para analisar a morfologia (forma) dos tecidos e a estrutura das células (citologia).

De acordo com os pesquisadores, a técnica pode ser associada às análises morfológicas e citológicas, permitindo um diagnóstico mais preciso e em tempo real, durante o procedimento cirúrgico. Além disso, no caso das neoplasias, o diagnóstico rápido e preciso torna-se fundamental para a condução do caso clínico de modo a definir a programação terapêutica adequada para cada tipo de tumor. A expectativa com o trabalho é aumentar a precisão nas cirurgias e reduzir o risco de mortes e sequelas, além de acelerar o processo de recuperação dos pacientes.

“Com um pequeno fragmento do tecido sobre uma lâmina, nós fazemos uma espécie de escaneamento químico, sem nenhum preparo na amostra. Este escaneamento detecta os componentes químicos que estão presentes ali: lipídios, proteínas e peptídeos. Portanto, quando o scanner passa sobre a superfície de um tecido sadio, o perfil químico será de um tecido sadio. Quando passa sobre um tumor, o perfil muda drasticamente”, explica o coordenador dos trabalhos, o professor Marcos Nogueira Eberlin, do Laboratório ThoMSon de Espectrometria de Massas, vinculado ao IQ.

Esta diferença entre tumores e células sadias ou tumores malignos e benignos nem sempre é perceptível pelas análises morfológicas uma vez que muitas neoplasias têm a morfologia muito similar. O docente do IQ acrescenta que um patologista, pelo método convencional, usa as ferramentas que ele tem disponível há bastante tempo para saber se há tumor e qual o seu tipo.

“Assim, ele faz tingimentos, olha no microscópio e analisa a morfologia, utilizando toda sua experiência. Mas isto nem sempre é preciso. Esta nossa técnica se associa ao diagnóstico morfológico e citológico, permitindo uma análise muito mais precisa. O perfil molecular fornece a distribuição do tumor com uma precisão que nunca tinha sido alcançada. Se os marcadores moleculares da doença estão lá no tecido, tem câncer. Se não há marcadores, não tem neoplasia. O impacto disso numa cirurgia de altíssimo risco, envolvendo o cérebro humano, é muito grande”, dimensiona Marcos Eberlin.

As pesquisas envolveram a participação da médica Izilda Aparecida Cardinalli, patologista do Centro Infantil Boldrini e dos pesquisadores da Unicamp, Pedro Henrique Vendramini, Célio Fernando Figueiredo Angolini e Nicolas Vilczaki Schwab, todos do Laboratório ThoMSon. Os trabalhos na Unicamp são financiados por meio de projeto temático da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

A médica patologista do Boldrini cita referências de 2007 da Organização Mundial de Saúde (OMS), apontando que os tumores primários de Sistema Nervoso Central (SNC) exibem um amplo espectro de subtipos histológicos. De acordo com as informações da OMS estes tipos de tumores representam um verdadeiro desafio na reprodutibilidade do diagnóstico, sendo capazes de gerar discordâncias em até 30% dos casos, mesmo entre os mais experientes neuropatologistas.

“Somente com a microscopia óptica é muito difícil fazer o diagnóstico dos tumores. Mesmo para os patologistas mais experientes é um desafio. Agora, com esta técnica, será possível fazer um diagnóstico diferencial, mais exato e completo, no nível molecular, somando ao diagnóstico convencional já existente”, reconhece Izilda Cardinalli, que possui doutorado pela Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da Unicamp.

Ela exemplifica, citando a dificuldade do diagnóstico convencional especificamente em gliomas, tumores comuns em crianças e adolescentes. “É difícil até saber o que é tumor e separá-lo do tecido normal. Portanto, um desafio é o cirurgião saber até onde ele pode retirar o tumor. E você imagina o risco disso no cérebro humano.”

A médica esclarece que a técnica utilizada permite, assim como o diagnóstico convencional, uma análise em tempo real, no momento em que a cirurgia ocorre. Isso será possível no Centro Boldrini graças à liberação de R$ 1,3 milhão pela Secretaria Executiva do Ministério da Saúde para a compra de um espectrômetro de massas. Assim, por meio deste equipamento e de um software, será possível analisar com nitidez, pela tela do computador, os fragmentos do tecido cerebral, durante o procedimento cirúrgico.

“Nós conseguimos a verba por meio de um projeto apresentado junto ao Ministério da Saúde. Para a pesquisa, nós trazíamos as amostras pós-cirúrgicas para a Unicamp. Com o equipamento, que deve ser adquirido em breve, nós vamos fazer o diagnóstico no Boldrini em tempo real”, informa Izilda Cardinalli. Neste ponto, o professor Marcos Eberlin ressalta que o Centro Boldrini tem duas peculiaridades que estimularam ainda mais a parceria para a pesquisa: a assistência às crianças e adolescentes e o atendimento majoritário a pacientes do Sistema Único de Saúde (SUS).

Banco de dados

O pesquisador Pedro Henrique Vendramini explica que cada neoplasia possui um espectro característico devido a marcadores moleculares próprios. Este espectro característico possui uma espécie de representação em duas dimensões do marcador molecular, também chamada de imageamento. O grupo da Unicamp está “mapeando” estes espectros característicos, que vão para um banco de dados do software do equipamento.

“Já temos mais de 20 tipos e graus de neoplasias cerebrais mapeadas. Eu tiro um espectro, e esse espectro pode ser de um tecido saudável, de um tecido doente, de necrose, portanto, eu não sei o que este espectro é. Mas os patologistas, com os seus conhecimentos, a partir da imagem gerada pelo espectro, atrelam o espectro ao tipo de tumor: ‘isso é uma neoplasia, isso é necrose, aqui é tecido saudável.’ São com essas informações que estamos montando um banco de dados, que será muito útil para otimizar o diagnóstico”, informa o estudioso, que conduz estudo de mestrado sobre o tema.

“Quando você usa uma técnica instrumental como essa, o conhecimento vai sendo acumulado no software. Você imagina, pela técnica convencional, a dificuldade de um patologista recém-formado sem experiência? Portanto, este patologista novo, se ele sabe usar bem aquela ferramenta, ele terá nela todo o conhecimento acumulado por décadas ao seu dispor, e a possibilidade de erro torna-se cada vez menor”, complementa o professor Marcos Eberlin.

Técnica

O docente da Unicamp situa que a espectrometria de massas sofreu uma revolução no começo dos anos de 1990 e, a partir de então, o que era uma técnica restrita se tornou mais ampla.  Ele relata que no laboratório ThoMSon há trabalhos envolvendo diversas frentes.

“Temos parcerias com o Caism/ Hospital da Mulher para o diagnóstico do câncer de mama e câncer de colo de útero. Com o A. C. Camargo nós também estamos trabalhando no câncer de mama. Com a Faculdade de Ciências Médicas (FCM) e Hospital de Clínicas (HC), aqui da Unicamp, temos colaborações para a detecção do câncer de pulmão”, descreve.

Ainda conforme Marcos Eberlin há parcerias para estudos envolvendo outros tipos de doenças, como a leishmaniose, junto com pesquisadores do Instituto de Biologia da Unicamp. “Temos, além disso, um estudo que conseguiu tipificar vários tipos de fungos, como os que causam a vassoura-de-bruxa, doença que atinge os cacaueiros da Bahia. A técnica que aplicamos aos tumores pode, portanto, ser aplicada em vários outros diagnósticos clínicos”, exemplifica.

Eberlin, que atua há mais 20 anos na área, explica que a técnica de espectrometria de massas detecta e identifica, com muita eficiência, moléculas de interesse por meio da medição da razão “massa sobre carga” (m/z) e da caracterização de sua estrutura química. “A segunda grande revolução nesta área veio a partir de 2004 com as técnicas que permitem analisar diretamente a amostra, com a EASI-MS, com nenhum ou pouco preparo. É o que chamamos de espectrometria de massas em condições ambientais ou ambient mass spectrometry.” 

O professor informa que uma das técnicas de ambient mass spectrometry foi desenvolvida no Laboratório ThoMSon, fundado e coordenado por ele. Trata-se da Easy Ambient Sonicspray Ionization (EASI-MS). “Esta técnica é hoje, talvez, a mais eficiente e utilizada na área. Mas nunca ninguém tinha empregado estas técnicas para o diagnóstico de neoplasias. Foi Lívia Eberlin, minha filha graduada pela Unicamp, a primeira pesquisadora no mundo a colocar um espectrômetro de massas numa sala cirúrgica e usar estas técnicas para o diagnóstico de tumores. Ela fez isso no hospital da escola de medicina de Harvard e Stanford, recebendo diversos prêmios. Agora, além dessas universidades americanas, o Boldrini vai contar com um espectrômetro de massas na sua sala cirúrgica. O primeiro a ser dedicado aos tumores infantis. Isso será certamente pioneiro e um grande feito para o Brasil.”