É possível detectar características do autismo no nascimento? No Instituto de Físico-Química da Academia Polonesa de Ciências em Varsóvia, pesquisadores desenvolveram um sensor que pode tornar essa detecção uma realidade. O principal componente de reconhecimento do novo dispositivo é uma camada de polímero com uma estrutura cuidadosamente projetada. Ele reconhece moléculas de oxitocina, um composto considerado um dos biomarcadores do autismo.

Moléculas de muitos compostos químicos circulam no sangue. Um deles é a oxitocina, um composto mais comumente conhecido como "hormônio do amor". Mudanças distintas em sua concentração sanguínea sugerem que o paciente pode estar potencialmente predisposto ao autismo. No futuro, será possível detectar essas mudanças usando um novo sensor químico que reconhece seletivamente até mesmo pequenas quantidades de ocitocina. Uma descrição do trabalho no dispositivo acaba de ser publicada em Biossensores e bioeletrônica .

Em medicina, existem descobertas ocasionais que resultam em uma melhoria qualitativa na saúde de populações inteiras. No século 20, tais desenvolvimentos incluem a descoberta de antibióticos ou a disseminação da vacinação. No futuro próximo, uma revolução em uma escala semelhante é provável graças a novos dispositivos de diagnóstico que são sensíveis, preciso, rápido e muito barato. Disponível em todos os momentos e para todos, esses instrumentos podem detectar doenças em estágios iniciais de desenvolvimento, contribuindo assim para um aumento dramático na eficácia do tratamento. O elemento-chave desse tipo de instrumento de diagnóstico inovador deve ser sensores confiáveis, capazes de reagir à presença de até mesmo um pequeno número de moléculas altamente discriminativas em relação a compostos químicos selecionados.

“Nos dispositivos desenvolvidos em nossa equipe de pesquisa, o papel de reconhecer os compostos procurados é desempenhado por camadas de polímero cuidadosamente fabricadas e igualmente cuidadosamente produzidas. A ideia principal aqui é simples, ou seja, para cada composto a ser reconhecido, tentamos construir uma camada de um polímero com cavidades - vazios moleculares - que sejam o mais adequado possível à forma, bem como às propriedades físicas e químicas das moléculas do composto químico que queremos reconhecer nos arredores do sensor, "diz o Prof. Wlodzimierz Kutner (IPC PAS).

'Estampar' a forma e as propriedades das moléculas do composto selecionado na matriz do polímero é uma técnica conhecida como impressão molecular. Monômeros funcionais são introduzidos em uma solução contendo as moléculas que devem ser detectadas. Eles se ligam a locais de ligação característicos nas moléculas a serem impressas. Um monômero de reticulação é então introduzido, que se liga rapidamente aos monômeros funcionais. A camada de reconhecimento de alvo é formada após a polimerização do monômero de reticulação, e, em seguida, enxágue da estrutura assim formada as moléculas do composto selecionado para detecção.

A equipe do Prof. Kutner já desenvolveu muitas camadas de polímero que reagem seletivamente até mesmo a baixas concentrações de produtos químicos importantes, incluindo melamina, nicotina, albumina e neopterina (um dos biomarcadores do câncer). Agora, eles desenvolveram essa camada de polímero para detectar a oxitocina.

"Uma coisa é capturar moléculas de oxitocina em uma camada de polímero, mas outra bem diferente é ler a informação de que as cavidades moleculares foram preenchidas, "diz a Dra. Zofia Iskierko da equipe do Prof. Kutner." Para nós, o sinal da presença de ocitocina na camada de reconhecimento é uma mudança na capacitância elétrica. É por isso que produzimos essas camadas em pequenos eletrodos de ouro. Colocamos os eletrodos em um tubo através do qual flui uma solução de sangue (em nossos testes, sangue artificial). As moléculas de oxitocina afundam nas cavidades da camada de polímero, alterando assim a capacitância elétrica do sistema de medição. "

Em testes experimentais, descobriu-se que o novo sensor detecta concentrações micromolares de ocitocina e reage à sua presença mesmo quando está rodeado por moléculas de estrutura muito semelhante. A equipe do professor Kutner está trabalhando para aumentar a sensibilidade do sensor a um nível que permite a detecção de concentrações nanomolares. O objetivo, aqui, é atingir uma sensibilidade que permite que uma única gota de sangue seja usada para realizar uma variedade de testes de diagnóstico. Os experimentos realizados nos laboratórios do IPC PAS também mostraram que a camada de reconhecimento de polímero é relativamente durável e permite múltiplas repetições de medição sem prejuízo de sua sensibilidade e seletividade.

As alterações na concentração de oxitocina no sangue por si só não deixam claro se uma pessoa está predisposta ao autismo. Antes que o diagnóstico seja feito, a concentração de pelo menos algumas outras substâncias (biomarcadores) caracteristicamente associadas a esta doença deve ser verificada.

"Nosso sensor químico de oxitocina é realmente apenas um primeiro passo para a construção de um dispositivo médico mais avançado que diagnostique uma predisposição ao autismo. Por algum tempo, temos trabalhado em camadas de polímero que respondem à presença de dois outros compostos associados ao autismo, nomeadamente, melatonina (que não deve ser confundida com melamina) e ácido gama-aminobutírico, "enfatiza o líder do projeto de pesquisa Dr. Piyush S. Sharma (IPC PAS).