[RESUMO] Uma linha de pesquisa na luta contra o câncer avança em vários países, incluindo o Brasil. Trata-se da hipertermia magnética, que usa nanopartículas para matar células cancerosas por meio de calor controlado, reduzindo ao máximo efeitos colaterais para o paciente.

A luta contra o câncer não se dá apenas em hospitais e no campo da medicina. Inúmeros cientistas ao redor do mundo, de áreas diversas, também procuram desenvolver novos tratamentos. São pesquisas sobre possíveis terapias para, em termos simples, matar o câncer sem causar efeitos colaterais graves.

Tratamentos convencionais costumam agir no organismo como um todo. Um quimioterápico, por exemplo, também ataca células sadias. Sua dose deve ser cuidadosamente avaliada: se pequena, corre-se o risco de não ser eficaz; se grande, pode comprometer a vida do paciente.

O medicamento ideal é aquele que vai direto ao alvo, atuando só ali e eliminando de forma definitiva o câncer. Esse super-remédio tem sido a busca incessante de vários cientistas.

Uma das linhas de pesquisa envolve a criação de dispositivos capazes de carregar um medicamento para o interior da célula tumoral e liberá-lo lá dentro, de forma controlada. Estratégia semelhante poderia servir para diagnosticar o tipo de câncer e identificar as áreas do corpo nas quais ele se instalou.

Não é simples desenvolver um dispositivo que sirva, ao mesmo tempo, a várias funções (medicamento, diagnóstico etc.). Um modo de implementar isso é por meio do uso das nanopartículas, cujas dimensões estão na casa dos bilionésimos de metro (um fio de cabelo tem diâmetro cerca de 50 mil vezes maior).

Essas partículas devem ter basicamente duas propriedades: 1) a de serem venenosas para as células cancerosas, mas só para elas; 2) a de serem atrativas (somente) para as células doentes. Para cumprir esta última tarefa, elas podem ser recobertas com algo de que a célula doente precise para viver.

Outra possibilidade é utilizar nanopartículas magnéticas, as quais podem ser facilmente guiadas até o tumor por meio de ímãs. Essa técnica tem a vantagem adicional de facilitar o recobrimento das partículas com algo que as tornem um tipo de cavalo de Troia para as células cancerosas.

Uma vez atingido o destino (interior da célula), entra em cena a arma principal: um campo eletromagnético intenso (ondas de rádio, na verdade) aplicado sobre o paciente (e inofensivo para ele) faz com que as nanopartículas esquentem muito, causando, por consequência, a morte da célula por excesso de calor.

A tática explora uma diferença crucial entre as células cancerosas e as sadias: as primeiras suportam calor da ordem de 40º Celsius; as últimas, até mais ou menos 45º Celsius. Portanto, controlando a intensidade do campo eletromagnético, é possível fazer com que a região afetada pelo tumor atinja uma temperatura intermediária (42º Celsius, digamos), a fim de destruir só o tecido tumoral.

Esse é basicamente o conceito da hipertermia magnética, campo que deu os primeiros passos (ainda tímidos) na década de 1950 por cirurgiões e engenheiros eletrônicos. O objetivo era destruir o câncer que havia se espalhado pelo corpo de pacientes.

Desde então, a área, associada ao desenvolvimento da nanotecnologia, vem ganhando projeção. Exemplo disso é o trabalho contemplado com o Nobel de Química de 2016. Os três ganhadores —Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart e Bernard Feringa— desenvolveram o conceito de máquinas moleculares, que podem ter uma função quando estimuladas. Por exemplo, agir como espécie de carteiro, entregando a encomenda (medicamento) em um endereço específico (tecido tumoral).

Com o que sabemos, podemos traçar uma estratégia para desenvolver um dispositivo multifuncional para a terapia contra o câncer. Ele seria formado por nanopartículas magnéticas, que estariam recobertas por um ou mais tipos de molécula que as tornassem atrativas para células tumorais e desinteressantes para as sadias. Esse conjunto ainda poderia servir como elemento de contraste para diagnósticos e também armazenar um remédio antitumoral.

O próximo passo seria injetar uma dose dessas nanopartículas na corrente sanguínea do paciente e, com o auxílio de ímãs, guiá-las até o tumor, cujas células as deixarão entrar (tecnicamente, serão internalizadas) em profusão, gerando considerável concentração do dispositivo dentro das células doentes.

Inicialmente, poderíamos fazer imagens com ressonância magnética. Isso permitiria uma análise mais detalhada do tumor. Depois, duas frentes de combate se abririam.

A primeira envolve a aplicação de ondas de rádio na região tumoral, provocando o aquecimento das nanopartículas magnéticas e a morte, de dentro para fora, das células malignas. A segunda consiste no uso dos dispositivos para liberar, no interior das células, o remédio armazenado neles, em dose milimetricamente ajustada para matar o câncer.

Nos dois casos, as células morreriam devido ao "presente de grego".

É importante observar que os dispositivos não podem se atrair mutuamente, como fazem os ímãs. Isso poderia causar coágulos ou entupimentos de veias.

Entre os materiais magnéticos mais empregados para essas finalidades estão os spions (lê-se "spáions"), sigla em inglês para nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro. Nome complicado para algo simples: nanoesferas de óxido de ferro, com cerca de dez bilionésimos de metro (dez nanômetros) de diâmetro.

Há boas razões para o uso dos spions. Eles não só são seguros para o organismo —há muito óxido de ferro em nosso corpo— mas também se combinam facilmente com outras substâncias (revestimentos, medicamentos, contrastes etc.).

Além disso, quando não estão na presença de um campo magnético, eles se comportam como um material qualquer (característica descrita pelo termo mais complexo de sua definição, o superparamagnetismo). Ou seja, os spions não se atraem mutuamente.

Tudo isso pode soar como futurologia típica de um novo campo de pesquisa —que é o caso da aplicação de magnetismo ao câncer—, na tentativa de parecer promissor. Contudo, parte do que foi dito aqui já deixou as bancadas dos laboratórios e chegou à aplicação clínica.

Na Alemanha, por exemplo, há uma empresa que usa a hipertermia magnética como terapia contra o câncer. A técnica pode ser combinada a outras, como a radioterapia.

No entanto, os spions, embora interessantes, não são ideais. Um de seus problemas é não serem capazes de absorver a energia do campo eletromagnético e liberá-la na forma de calor —essa capacidade é chamada histerese magnética.

O único efeito do campo sobre essas nanopartículas é torná-las agitadas. Com isso, elas geram calor por atrito, do mesmo modo que esquentamos as mãos esfregando uma contra a outra. Ocorre que esse calor fruto do atrito não é tão intenso quanto aquele gerado pela histerese.

Por isso, a busca por novos materiais que gerem mais calor continua.

Apesar das dificuldades pelas quais a ciência no Brasil tem passado —afinal, muitos acham que ciência básica é gasto desnecessário—, nosso país não está alheio a essas pesquisas. Por exemplo, nosso grupo no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, investiga partículas de óxido de ferro cuja estrutura —cerca de dez vezes maior que a dos spions— é a de um anel.

Esses anéis, assim como qualquer material magnético, são formados por diminutos ímãs que se organizam em forma de redemoinhos (no jargão da física, vórtices magnéticos). Por isso, nós batizamos essas partículas de VIPs (em inglês, partículas de óxido de ferro com vórtices).

O tamanho e a forma peculiares conferem pelo menos duas vantagens às VIPs, quando comparadas aos spions: 1) aquecem cerca de dez vezes mais sob a influência de um campo eletromagnético, por causa dos vórtices; 2) são mais "saborosas" para as células cancerosas do que outras nanopartículas.

O segundo item fica comprovado por imagens feitas com microscópios superpotentes, as quais mostram que as células tumorais engolem as VIPs com voracidade. E, assim como os spions, guardam propriedades indispensáveis para aplicações biomédicas: não são tóxicas para as células sadias e, na ausência de um campo magnético, comportam-se como um material ordinário —ou seja, não se aglomeram, o que poderia levar ao entupimento de vasos sanguíneos.

As VIPs foram tema de uma tese de doutorado recente, cujos resultados foram publicados na prestigiosa revista Scientific Reports, do grupo Nature.

Qual a chance de as VIPs serem usadas para tratar o câncer em humanos? Permita-me aqui, leitor(a), um depoimento pessoal. Sou físico especializado em magnetismo. Ou seja, não tenho a pretensão de desenvolver medicamentos nem de curar doenças.

Tenho trabalhado com assuntos muito básicos, fundamentais, sem aplicação imediata. Por exemplo, magnetismo topológico (como os vórtices magnéticos) e outros assuntos intangíveis sobre os quais colegas —e, especialmente, minha filha adolescente, Clara— reiteradamente me perguntam: "Para que serve isso?". Em geral, minha resposta é: "Serve para que a gente conheça mais a fundo a natureza".

No entanto, se há meio século alguém dissesse que uma nanopartícula magnética, agindo como um cavalo de Troia, mataria células cancerosas, certamente soaria como ficção científica. Hoje isso é realidade, o que mostra quão importante é fazer pesquisa básica (sem compromisso com aplicações).

Daquilo que aparentemente não servia para nada nasceram inúmeras tecnologias que trazem bem-estar para as populações e riqueza para as nações.

Muito provavelmente, será a pesquisa básica (como o magnetismo topológico) que irá indicar o rumo para um novo tratamento, uma nova vacina ou a tão esperada cura do câncer. Daí a necessidade premente de considerá-la não como gasto, mas, sim, investimento. 

Flávio Garcia, 47, é doutor em física pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, onde é pesquisador. Trabalha com propriedades magnéticas da matéria.