Entrevista com o professor Marco Aurélio C. Pacheco - Parte 2

Entrevista com o professor Marco Aurélio C. Pacheco - Parte 1

Entrevista com a Pós Doutoranda Luciana Dornnelas

Entrevistamos a Pós Doutoranda Luciana Dornnelas, que faz sua pós em nanotecnologia.

A Luciana é formada em química e é especialista em química inorgânica, com títulos de Mestrado e Doutorado nesta referida área.

Somos um grupo de estudantes de engenharia da PUC e estamos montando um blog com as melhores informações do surpreendente mundo nano. Nosso intuito é estimular os novos alunos de engenharia da PUC-Rio a pesquisarem mais sobre este tema. E para isso, nada melhor do que entrevistar alguém que sirva de exemplo para nós estudantes, ainda mais, alguém de nossa própria faculdade ( PUC - Rio), e que lida diariamente com a nano tecnologia através de pesquisas.

Nano Mais:

E como sabemos que você é responsável por pesquisas sobre nano, poderia nos falar um pouco sobre algumas delas?

Luciana: Eu trabalho com Nanotecnologia aplicada para a medicina, o que estou desenvolvendo são moléculas carreadoras de fármacos, só que numa escala muito pequena, os “nanofármacos”.

A idéia é pegar um fármaco que não é nano e inserir numa molécula que é nano.

Como no caso do câncer, utilizamos da quimioterapia para cura do mesmo; são dosagens quimioterápicas muito altas e, de tão agressivas, dão muitos efeitos colaterais, pois estes remédios não são seletivos quanto às células, atacam as células tanto cancerosas, quanto as sadias.

Nano Mais: Diga-nos qual a importância da sua pesquisa para o mundo?

Luciana: Então, o que estamos tentando desenvolver  é  uma distribuição deste fármaco mais controlada e ao invés do próprio se dispersar em todo o corpo e destruir tudo que é célula, ele somente iria chegar numa célula específica, a célula cancerosa (como o exemplo citado anteriormente). Com isso a dosagem do remédio seria muito menor, ou seja, muito menos dosagem de princípio ativo; e como vai ser tão específico no tratamento, o tempo de tratamento seria muito menor e os danos causados pelos efeitos colaterais, também,  seriam reduzidos. Então teríamos um aumento significativo na eficácia.

O carreador é facilmente eliminado, pois é uma molécula hidrossolúvel. Dando assim para esses fármacos serem ingeridos via oral e eliminados, depois de realizar suas funções, pela urina.

Nano Mais: Quais são as dificuldades que você encontra para obter o produto final que almeja?

Luciana: Como é muito difícil de fazer materiais em escala nano e estes possuem comportamentos inesperados, com a ajuda do Reinaldo (responsável pelos cálculos computacionais), é possível  realizar o encaixe entre os nanofármacos e os carreadores fazendo simulações computacionais, encontrando, assim, o melhor modo de obter uma estabilidade entre estes dois elementos. Unindo o teórico com o experimental podemos ver se o que imaginamos será possível de se produzir.

Nano Mais: Nós perguntamos a você como um aluno da graduação poderia ajudar e participar de pesquisas, principalmente com relação a iniciação científica?

Luciana: Aqui existem vários alunos trabalhando em diferentes setores numa mesma pesquisa.  E  sempre existe procura por novos alunos de iniciação. Marcos Aurélio (responsável pela engenharia de Nano Tecnologia da PUC), sempre que haja alguém que queira trabalhar, mesmo sem bolsa, abriga a todos e sempre dá oportunidades. Ainda mais que a nano tecnologia é um mundo interdisciplinar, fazendo desta uma área que aceita diversas outras.

Depende também do aluno, este tem que ter interesse pelo que o professor desenvolve. Não adianta chegar para um professor e falar que aceita qualquer coisa, ainda mais sendo algo diferente do que o aluno realmente almeja para a sua carreira. Também, não é só para as idéias dos professores que se abrem vagas para a iniciação. Se um aluno tiver uma idéia pode apresentar para um professor específico  que ele lhe dará o seu apoio.

Nano Mais: Como está a nanotecnologia no Brasil? Existem oportunidades  em outros lugares do país além de grandes faculdades como a PUC-Rio?

Luciana: Há 10 anos, falar de nanotecnologia no Brasil era inovação e, mesmo com essa defasagem em relação ao mundo externo, o Brasil neste período cresceu muito e, atualmente, está com projeções muito grandes de evolução em todas as áreas.

Existem sim outros lugares, mas acho que a PUC é pioneira no Brasil com a Engenharia de Nanotecnologia.

Entrevista com Reinaldo Bellini Gonçalves

Entrevistamos Reinaldo Bellini Gonçalves, que trabalha com o professor Marco Aurélio C. Pacheco no doutorado em engenharia elétrica na PUC-Rio.

Microscópio de força atômica

Nano Mais: O que você faz?

Reinaldo: Basicamente o que eu faço é tentar mostrar ou ver o que os químicos não conseguem ver, ver a molécula átomo a átomo, o que só poderia ser possível com um microscópio de força atômica.
Para entender todas as interações que acontecem dentro do corpo, precisamos entender em um nível molecular o que acontece. Cristais obtidos por químicos têm tamanho micro ou nano, com um programa de computador, e eu tenho essa molécula um bilhão de vezes aumentada. E a partir do momento em que eu tenho essa molécula formada no computador, eu vou simular a sua inserção em uma caixa cúbica de moléculas de água e vou fazer com que haja uma interação de força (F=m*a), do tempo zero até o tempo final dessa molécula. Isso vai me dar uma dinâmica do sistema, como o sistema se comporta em um determinado período de tempo. Ao final desse período de tempo (quando o sistema está em equilíbrio termodinâmico), meço as propriedades termodinâmicas e assim posso falar para o químico se é ou não possível formar um complexo de interesse.
Claro que os modelos não são a realidade, para fazer esses cálculos eu simplifico as moléculas, falo que elas não têm elétrons, como se fossem somente bolas carregadas. Você pode me perguntar, porque eu tiro os elétrons, isso não é irreal? É um pouco irreal sim, mas como meu sistema é muito grande - tenho 146 mil átomos para simular, o que é muito custoso –, eu coloco os elétrons e vejo a geometria das ligações químicas, parametrizo isso e depois faço o cálculo maior sem contar os elétrons. Então quando eu vou fazer esse cálculo, do tempo um até o tempo final, eu já tenho implicitamente que os parâmetros quânticos estão todos feitos lá, então eu só preciso descrever a energia potencial, porque é ela quem vai descrever as interações que acontecem no sistema até que ele atinja o equilíbrio termodinâmico.

Nano Mais: Como nosso blog é focado na área da medicina e biologia, você poderia nos dizer de forma simples como os nanofármacos chegam ao seu lugar de atuação, dentro do organismo?
Reinaldo: Um comprimido é feito de forma que quando ele chegar no estômago vai se dissolver, se o fármaco estiver carregado ele vai ser liberado no estômago, caso contrário, ele é liberado no intestino. Do intestino este vai para a corrente sangüínea, onde é transportado, e vai se dirigir para o órgão que eu quero, pois esse fármaco tem uma geometria, de forma que ele só vai encaixar no lugar que eu quero. Esse fármaco vai se ligar ao sitio ativo das proteínas que estão causando uma doença e irá desativá-las. Então porque nós fazemos os nanofármacos se já existe esse tipo de medicamento? Os nanofármacos vão viajar através do corpo e vão se liberar em regiões de ph específico, tratando as doenças de forma localizada. A nossa vantagem está na biodisponibilidade, que é a quantidade do fármaco que depois de entrar no corpo está realmente disponível para atingir a parte de interesse. O carreador do fármaco vai evitar que o fármaco se degrade na travessia pelo corpo, chegando em uma maior quantidade. E a eliminação dos carreadores desses fármacos é feita pelos rins. Existe a probabilidade do fármaco não se encaixar no seu alvo, por uma questão de isomeria, logo eu tenho certeza que pelo menos 50% vai atuar no lugar de interesse pela questão de isomeria, e pelo fato de ele efetivamente não chegar no alvo, eu posso esperar que de 10 a 20% do fármaco vai realmente atuar no sitio de ação.

Nano Mais: Quais são as vantagens e desvantagens dos nanofármacos?
 

Reinaldo: Uma das vantagens é que em um sistema é possível levar mais de um fármaco, e eles fazem com que o fármaco fique mais solúvel em água, aumentando a capacidade deste não ser tóxico, mesmo que não chegue ao sitio de atuação ele será eliminado, e não irá atingir as células sadias. Eles diminuem os efeitos colaterais, o tempo de tratamento.
Mas também existem problemas, dependendo da concentração dos fármacos, eles podem levar à morte instantânea.

Nano Mais: Existem outros lugares além da PUC-Rio, aqui no Brasil, atuando nessa mesma área de pesquisa?

Reinaldo: Sim, essa é uma indústria muito competitiva, por exemplo, a Fundação Oswaldo Cruz, está investindo fortemente na mesma área que nós estamos atuando. Atualmente há muita gente capacitada para trabalhar nessa área.