A técnica nova usa-se luz UV e vermelha para descontaminar órgãos antes da transplantação

Uma técnica nova para a descontaminação dos órgãos antes da transplantação usando a irradiação clara ultravioleta e vermelha foi desenvolvida por pesquisadores brasileiros e canadenses e é descrita em um artigo publicado nas comunicações da natureza do jornal.

A pesquisa é apoiada pela fundação de pesquisa de São Paulo - FAPESP e foi conduzida parcialmente no sistema ótico e no centro de pesquisa de Photonics (CEPOF), hospedados pela universidade de São Paulo (USP) em São Carlos no estado de São Paulo (Brasil).

“Esta técnica biophotonic é revolucionária, porque ajuda a evitar a transmissão das doenças durante a transplantação do órgão,” disse Vanderlei Bagnato, professor completo na universidade de São Paulo, director de seu instituto da física de São Carlos (IFSC-USP), e do investigador principal para CEPOF, um dos centros da pesquisa, da inovação e da disseminação (RIDCs) apoiados por FAPESP.

O grupo de Bagnato partnered com os pesquisadores na universidade de toronto em Canadá, que tem o programa o maior da transplantação do pulmão do mundo, executando 197 tais cirurgias em 2018 apenas. De acordo com o cirurgião torácico Marcelo Cypel, que dirige o serviço, o número de transplantações poderia ser mais alto se os órgãos poderiam ser descontaminados, especialmente quando o doador em perspectiva tem uma infecção viral crônica tal como a hepatite C.

“Dez pacientes têm sido testados até agora [usando a terapia biophotonic],” Cypel disse. “A técnica nova reduziu significativamente a carga viral do órgão da transplantação em oito destes pacientes. Todo o procedimento com exceção de eliminou o vírus em dois outro.”

O método descrito no artigo (“neutralizando o vírus da hepatite C nos pulmões fornecedores usando terapias claras durante ex vivo a perfusão normothermic do pulmão”) envolve a irradiação clara ultravioleta e vermelha para reduzir cargas virais e bacterianas nos órgãos contaminados para impedir a transmissão das doenças tais como a hepatite para transplantar receptores.

Além do que FAPESP, a pesquisa foi financiada igualmente pelos institutos canadenses da pesquisa da saúde, fundação geral e ocidental da Toronto do hospital, e Conselho Nacional de Brasil para a revelação científica e tecnologico (CNPq).

De acordo com Bagnato, a técnica foi desenvolvida para tratar os pulmões mas está sendo adaptada inicialmente para os fígados e os rins. “Isto deve extremamente melhorar condições pós-operatórios para receptores da transplantação,” disse. “Igualmente permitir-nos-á de usar os órgãos que nós devemos actualmente rejeitar devido ao nível de contaminação.”

Descontaminação do pas-de-deux

Os pulmões são descontaminados antes da transplantação tendo o sangue substituído por um líquido da preservação em um procedimento conhecido como a perfusão que foi desenvolvida em Canadá por Cypel.

A “perfusão reduz as cargas virais e bacterianas mas não pode eliminá-las completamente. Em conseqüência, o paciente tem que ser tratado com os antibióticos e os antivirais para três meses depois que a transplantação,” Cypel explicou.

“Pensando sobre maneiras de reduzir ou eliminar mais a carga viral nos órgãos para a transplantação, especificamente vírus da hepatite C, eu considerei a possibilidade de usar os métodos da descontaminação da luz ultravioleta, que são empregados geralmente para descontaminar o sangue, por exemplo. Tão aproximadamente quatro anos há, nós começamos a partnering com o Bagnato e a sua equipe em São Carlos. E seus colegas vieram sobre visitar-nos e estudar a técnica. Somente um mês mais tarde enviaram-nos o primeiro protótipo da máquina ultravioleta da descontaminação da irradiação.”

“A técnica biophotonic da descontaminação desenvolvida em nosso laboratório de São Carlos consiste em dois procedimentos específicos executados simultaneamente,” disse Cristina Kurachi, um professor em IFSC-USP e um participante no projecto.

Durante a perfusão, quando os pesquisadores fizerem o líquido circular no pulmão a ser transplantado, adicionam moléculas ao tecido de pulmão, e a descontaminação biophotonic ocorre directamente no órgão com a irradiação com luz vermelha com um comprimento de onda de 660 nanômetros (nm) até que a oxidação fotodinâmica elimine os micro-organismos no tecido.

Ao mesmo tempo, a carga viral é nivelada afastado pelo líquido de circulação, que é descontaminado continuamente pela irradiação ultravioleta com um comprimento de onda de 254 nanômetro.

“A irradiação ultravioleta destrói directamente micro-organismos dividindo as moléculas actuais nas bactérias e nos vírus. As bactérias são matadas, e os vírus são neutralizados completamente. A irradiação clara vermelha descontamina indirectamente através do photosensitization,” Kurachi disse.

Esta terapia biophotonic envolve a introdução de uma droga photosensitizing no líquido da perfusão. A activação da droga exige as moléculas do oxigênio (presente nos vírus) e a irradiação clara vermelha em um comprimento de onda específico (660 nanômetro). Quando a droga photosensitizing é banhada nesta luz vermelha, suas moléculas absorvem a energia, que é transferida às moléculas do oxigênio no vírus, fazendo as oxidadas altamente. Isto causa dano irreversível às membranas e ao material genético de diversos vírus, incluindo o vírus da hepatite C e o HIV-1.

“A solução da perfusão é especial e muito caro,” Bagnato disse. “Fez de modo que preservar o órgão. Devido ao custo, é usado o menos possível no procedimento. Os agradecimentos à técnica e ao equipamento que nós desenvolvemos, um litro do perfusate podem ser nivelados com as centenas do órgão de épocas remover completamente os contaminadores.”

O método foi testado primeiramente nos pulmões humanos rejeitados para que a transplantação determine se a carga viral do tecido poderia ser reduzida pela irradiação. De acordo com Cypel, a carga viral foi encontrada para ter caído dràstica após o procedimento.

“O passo seguinte era sujeitar os pulmões do porco ao mesmo procedimento e transplantá-los então para considerar se o procedimento causou algum dano bioquímico ou morfológico ao tecido. Não fez,” Cypel disse.

Finalmente, a técnica foi testada em pacientes. “Nas primeiras dez transplantações que nós executamos, técnica nova o vírus eliminado da hepatite C dos órgãos doados a dois pacientes. Em outros oito pacientes, a carga viral caiu agudamente depois que a cirurgia mas aumentou outra vez sete dias mais tarde, e os pacientes tiveram que ser dados o tratamento antiviroso por três meses,” disse.

“Encontrar importante era que quando o vírus não foi eliminado reapareceu nos testes de laboratório do paciente após sete dias. Com esta informação, nós temos executado desde outras duas transplantações onde o tratamento antiviroso se concentrou na primeira semana após a operação. O vírus foi eliminado em ambos os casos,” Cypel disse.

De acordo com Bagnato, esta terapia biophotonic será refinada para assegurar mesmo umas reduções mais afiadas nas cargas virais e bacterianas, aumentando as possibilidades de transplantações bem sucedidas. “Nosso alvo é luz-ter baseado a terapia elimina todos os contaminadores virais e bacterianos nos órgãos a ser transplantados. Em caso afirmativo, pode mesmo ser possível fazer sem o perfusate,” disse.

A parte clínica do projecto está sendo conduzida por Cypel e por seu grupo em Toronto. Os pesquisadores em IFSC-USP projectaram a técnica biophotonic nova, desenvolveram os instrumentos, e estão participando na análise dos resultados. Além do que Bagnato e Kurachi, a equipe brasileira em IFSC-USP igualmente inclui Natalia Inada.

Uma solicitude de patente foi arquivada em Canadá, e duas multinacionais expressaram um interesse em estudar a possibilidade de produzir e de introduzir no mercado o equipamento. Os pesquisadores estão trabalhando agora na aplicação de um programa da descontaminação do fígado e do rim em Brasil.

“Todo o este foi somente agradecimentos possíveis à filosofia introduzida pelo programa do RIDC de FAPESP, que nos incentivou colaborar internacional e ao mesmo tempo para produzir o conhecimento praticamente relevante,” Bagnato disse.

Source: http://www.fapesp.br/