Fiocruz Amazônia obtém primeira concessão de patente de equipamento para detecção molecular de patógenos em amostras biológicas
O Instituto Leônidas & Maria Deane (ILMD/Fiocruz Amazônia), por meio do Núcleo de Inovação Tecnológica (NIT) e Departamento de Gestão Tecnológica da FIOCRUZ (GESTEC), obteve a primeira concessão de patente do ILMD/Fiocruz Amazônia para um equipamento destinado à realização de ensaios LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification) voltado para a detecção de material genético de patógenos em amostras biológicas. A pesquisa abre novas perspectivas para o diagnóstico mais ágil de doenças de importância para a Amazônia (como dengue, malária, chikungunya, Covid-19, dentre outras) e para o mundo, contribuindo para o enfrentamento de possíveis emergências sanitárias. Atualmente, a Fiocruz Amazônia possui oito patentes depositadas no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) e um direito autoral depositado na Biblioteca Nacional, referente a um aplicativo destinado ao registro de casos de malária.
Detentor da patente, o pesquisador em Saúde Pública da Fiocruz, Felipe Naveca, chefe do Laboratório de Arbovírus e Vírus Hemorrágicos do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) e coordenador do Núcleo de Vigilância de Vírus Emergentes, Reemergentes ou Negligenciados do Instituto Leônidas e Maria Deane (ILMD/Fiocruz Amazônia), explica que a conquista é um marco para Fiocruz Amazônia no âmbito da Inovação Científica. “O INPI reconheceu que temos um produto inovador e fez a proteção através da concessão da patente. Esse equipamento tanto chamou atenção que fizemos a transferência de tecnologia para uma empresa de São Paulo que tem a possibilidade de continuar o seu desenvolvimento e levar o produto ao mercado”, afirma Naveca.
O pesquisador destaca que o maior desafio da equipe de engenheiros de microeletrônica do SENAI (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial), que atuou em parceria no projeto, foi desenvolver um equipamento que funcionasse de maneira simples. “De acordo com as nossas especificações, foi possível fazer o desenvolvimento de um produto que fosse o mais barato e mais simples de ser fabricado para que pudesse ter uma ampla difusão. Esse equipamento permite manter a temperatura ótima da reação, ao mesmo tempo em que faz a detecção da mudança de cor da reação por sensores de fotodetecção, o que permitiu o desenvolvimento de um protótipo de maneira mais simples e com baixo custo, utilizando a engenharia que foi pensada pela equipe do SENAI”, afirma o virologista, ressaltando que o equipamento desenvolvido com base nessa patente terá a capacidade de ampliar a testagem molecular especialmente em áreas remotas com pouca estrutura laboratorial.
Coordenador do Núcleo de Inovação Tecnológica (NIT), da Fiocruz Amazônia, o pesquisador em Saúde Pública do Laboratório de Diagnóstico e Controle de Doenças Infecciosas na Amazônia (DCDIA), Luís André Mariúba, explica que a primeira concessão de patente obtida pelo ILMD/Fiocruz Amazônia está relacionada a um dispositivo de ensaios LAMP, o qual tem por objetivo a amplificação do DNA/cDNA para detecção do material genético de patógenos extraídos de uma amostra biológica.
De acordo com Mariúba, técnicas de amplificação isotérmica de DNA mediada por loop, também conhecidas por técnicas LAMP (do inglês Loop-Mediated Isothermal Amplification), são largamente conhecidas no estado da técnica, e aplicadas para o desenvolvimento de testes diagnósticos para a detecção de parasitas em amostras biológicas. “A técnica LAMP é cada vez mais usada em substituição à técnica PCR (Polymerase Chain Reaction – Reação em Cadeia da Polimerase), uma vez que o tempo e custo para a execução da técnica PCR ainda inviabilizam seu uso em larga escala em laboratórios de rotina”, justifica.
TERMOCICLADORES
Os ensaios LAMP são executados em condições isotérmicas, as quais podem ser mantidas em diferentes instrumentos, tais como termocicladores e banhos-maria, ou então dispositivos de ensaios LAMP. O referido equipamento possibilita a amplificação do DNA/cDNA de amostras para detecção de patógenos através do aquecimento de uma câmara de ensaio interna ao dispositivo.
Nos ensaios desenvolvidos no equipamento, alíquotas de uma amostra biológica sob análise são adicionados a reagentes e o conjunto é aquecido em uma câmara de ensaios LAMP. Essas amostras são então monitoradas durante o ensaio com o intuito de identificar uma possível mudança de cor (por exemplo, do violeta para o azul-celeste, quando utilizado o reagente Azul de hidroxinaftol), o que representa uma reação positiva da amostra com relação ao reagente utilizado.
PATENTES DEPOSITADAS
Atualmente, a Fiocruz Amazônia possui oito patentes depositadas no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) e 1 direito autoral depositado na Biblioteca Nacional, referente a um aplicativo destinado ao registro de casos de malária. Os produtos são voltados principalmente para saúde humana, havendo ainda uma patente, desenvolvida em colaboração, direcionada a aplicação animal. São os seguintes os inventos:
1.Anticorpos para tratamento contra bactérias diarreiogênicas
Problema
O uso excessivo de antibióticos tem estimulado o aparecimento de cepas resistentes, o que leva a necessidade da busca constante de novas estratégias de combate e a novos compostos antimicrobianos. Em infecções diarreiogênicas, o tratamento com antibióticos pode em alguns casos levar à piora do paciente, com a formação de quadro de síndrome hemolítico-urêmica.
Solução
A solução propõe o uso de imunoglobulina Y (IgY) produzida em ovos de galinhas imunizadas com antígeno específico para tratamento de infecções intestinais causadas por bactérias diarreiogênicas. A tecnologia tem potencial para reduzir o uso de antibióticos, diminuindo o risco de resistência bacteriana, além de oferecer um uso ético dos animais.
2.Método de solubilização e ativação dos nanotubos de carbono
Problema
A imunização de animais com a utilização de peptídeos necessita de partículas (carreadores) que auxiliem o sistema imune a reconhecer o antígeno alvo. Contudo, os carreadores de peptídeos empregados na imunização de animais experimentais, como o BSA e KLH, geram uma resposta de imunidade humoral contra os próprios organismos dos animais. Isso atrapalha na obtenção dos anticorpos específicos contra o antígeno trabalhado.
Solução
A tecnologia prevê o uso de nanotubos de carbono (NTC) como carreador de peptídeos para imunização de animais. Para isso, um método de solubilização de NTC em meio aquoso com alta estabilidade a longo prazo e um método de ativação desse NTC solubilizado foram desenvolvidos pelo inventor.
A utilização de NTC como carreadores proteicos foi testada em camundongos e galinhas, apresentando produção específica de anticorpos contra o antígeno, sem geração de resposta humoral, como o método utilizado atualmente na imunização.
3.Diagnóstico de Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC)
Problema
A diarreia do viajante é um subtipo específico de diarreia aguda, geralmente provocada por uma infecção bacteriana. Afeta até 40% de viajantes que visitam regiões subdesenvolvidas do mundo e representa 33,5% das visitas médicas no retorno desses turistas. O correto diagnóstico dessas infecções é importante para a realização do tratamento preciso nos pacientes, uma vez que existe a possibilidade da ocorrência de reações adversas causadas pela medicação em casos específicos. Contudo, não existe atualmente no mercado um teste que diferencie as infecções diarreiogênicas causadas por todos os subtipos de E. coli, entre elas da Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC).
Solução
Trata-se do desenvolvimento de uma proteína recombinante, anticorpos e imunoensaio capaz de identificar E. coli, subtipo ETEC, por meio da detecção da proteína ETpA. Os anticorpos foram validados com a utilização da técnica de citometria de fluxo associada às microesferas magnéticas, havendo ainda potencial uso em outros imunoensaios. A tecnologia é versátil, pode ser utilizada em qualquer método de detecção imunológica.
4.Composição vacinal contra Clostridiose
Problema
As clostridioses são típicas doenças que acometem esses rebanhos, provocadas por bactérias do gênero Clostridium, que se caracterizam por serem bastonetes anaeróbicos, gram-positivas, móveis e por acarretarem perdas significativas na bovinocultura.
As estirpes do gênero provocam enfermidades por meio da presença de toxinas e/ou pela invasão de tecidos, se diferenciando de acordo com presença e sínteses de genes.
Solução
e invenção provê moléculas de ácido nucleico recombinante que codificam epítopos de alfa toxina de C. novyi recombinante. Adicionalmente, a invenção provê composições vacinais compreendendo os referidos epítopos e o uso dos mesmos, e método para preparar as referidas composições. Por fim, a invenção também provê método de tratamento e prevenção de clostridioses.
5.Método para detectar anticorpos contra orthohantavirus
Problema
Hantavirose é uma antropozoonose emergente de grande importância para saúde pública mundial, podendo causar doenças potencialmente graves em seres humanos, e tem roedores como reservatórios naturais (Nichol et al., 1993). Essa doença é causada por espécies de Hantavírus, os quais possuem um componente essencial e mais abundante no vírion, a nucleoproteína ou proteína N, capaz de induzir forte resposta imune humoral em humanos e roedores; podendo, assim, ser usada como antígeno em ensaios imunoenzimáticos.
Solução
Um antígeno de Orthohantavirus recombinante foi produzido, o qual é proximamente relacionado a cepas de Orthohantavirus, majoritária e prevalente na América da Sul, e outras espécies pertencentes ao clã Andes, e secundariamente relacionado aos vírus Rio Mamoré e Laguna Negra, influentes na Região Amazônica. Seguidamente foi utilizado como antígeno recombinante em um teste diagnóstico para detecção de anticorpos anti-Orthohantavirus por ensaio imunoenzimáticos
6.Iniciadores e sondas para a detecção dos vírus mayaro e oropouche por pcr em tempo real
Problema
O Brasil em função das imensas áreas de floresta tropical apresenta ecossistemas propícios para o surgimento e manutenção de arboviroses o que permitiu o isolamento de mais de 200 espécies de arbovírus no país, dentre estes o vírus dengue, agente etiológico da mais importante arbovirose humana. Todavia com a alta endemicidade de outras arboviroses no país, principalmente na região Amazônica, o diagnóstico baseado somente em dados clínicos é muito difícil.
Solução
Um antígeno de Orthohantavirus recombinante foi produzido, o qual é proximamente relacionado a cepas de Orthohantavirus, majoritária e prevalente na América da Sul, e outras espécies pertencentes ao clã Andes, e secundariamente relacionado aos vírus Rio Mamoré e Laguna Negra, influentes na Região Amazônica. Seguidamente foi utilizado como antígeno recombinante em um teste diagnóstico para detecção de anticorpos anti-Orthohantavirus por ensaio imunoenzimáticos.
7.Dispositivo de ensaios LAMP
Cenário
A técnica LAMP (do inglês “Loop-Mediated Isothermal Amplification”) é cada vez mais usada em substituição à técnica PCR (Polymerase Chain Reaction – Reação em Cadeia da Polimerase), uma vez que o tempo e custo para a execução da técnica PCR ainda inviabilizam seu uso em larga escala em laboratórios de rotina.
Solução
A presente invenção está relacionada a técnicas de ensaios conhecidos como LAMP, sendo a invenção um dispositivo de ensaios LAMP, o qual tem por objetivo a amplificação do DNA/cDNA para detecção do material genético de patógenos extraídos de uma amostra biológica.
8.Equipamento portátil para esterilização de equipamento de proteção individual (EPI)
Problema
Os EPIs, incluindo protetores faciais, máscaras cirúrgicas e respiradores (em especial do tipo N95), são equipamentos de fundamental importância para a segurança de pacientes, e, principalmente, profissionais de saúde que estão em contato constante com pessoas e ambientes contaminados. Uma vez que a oferta de EPIs não pode ser elevada de forma rápida o suficiente para suprir as demandas globais, estratégias para prolongar a vida útil de equipamentos médicos (em especial EPIs) da maneira mais segura possível têm tomado lugar de destaque em debates entre profissionais de saúde.
Solução
O equipamento projetado seria usado para descontaminação de equipamento de proteção individual (EPI), incluindo protetores faciais, máscaras cirúrgicas e respiradores N95. Estes acessórios são de suma importância para a segurança tanto de pacientes como do corpo clínico, principalmente no caso de uma pandemia infecciosa. Além disso, o equipamento também pode ser usado para descontaminação da superfície de outros produtos compatíveis ou instrumentação cirúrgica
Aplicativo para registro de casos de malária
Problema
A malária é uma doença prevalente em países de clima tropical e subtropical, sendo ainda um importante problema de saúde pública. O diagnóstico precoce desta doença é uma das formas mais importantes de controle, uma vez que possibilita do tratamento antes de uma maior progressão de transmissão. O registro dos casos de malária é realizado através de preenchimento manual de planilhas para posterior registro em sistema computadorizado.
Solução
Foi criado um aplicativo para auxiliar o agente de saúde no registro de casos de malária. Neste o usuário pode preencher a ficha de registro padrão de maneira mais prática. Além disso, há o recurso de registro de localização GPS do ponto de coleta da amostra, o que pode ser utilizado para monitoramento mais apurado dos locais de ocorrência de casos
ILMD/Fiocruz Amazônia, Por Júlio Pedrosa
Fotos: Eduardo Gomes
