Uma equipa de investigadores de diferentes centros de investigação associados à Universidade do Porto criou um sistema inteligente baseado em fibra ótica (iLoF) que permite imobilizar, isolar e identificar células tumorais.
O potencial do dispositivo iLoF (Lab on Fiber) para identificar células cancerígenas com diferentes perfis foi recentemente publicado num artigo na Scientific Reports, uma das revistas científicas da “Nature”, de acesso livre.
Criado pelo Centro de Investigação em Engenharia Biomédica (C-BER) e pelo Centro de Fotónica Aplicada (CAP) do INESC TEC e pela spin-off iLoF, e validado em parceria com investigadores do Instituto de Inovação e Investigação em Saúde (i3S) da U.Porto, o sistema iLoF apresenta-se como um de arquivo de “impressões digitais” de várias doenças, explica o portal da U.Porto.
O sistema – que combina algoritmos de inteligência artificial com “sinais de base fotónica” – está a ser desenvolvido com o objetivo de permitir, num futuro próximo, testes rápidos e pouco invasivos em doenças como o Alzheimer, Acidente Vascular Cerebral, Parkinson ou cancro.
“Neste trabalho, desenvolvemos um método de inteligência artificial com base na análise de sinais de dispersão laser de células aprisionadas, utilizando pontas de fibra ótica com lentes esféricas para identificar células cancerígenas humanas que diferem apenas na glicosilação da superfície e que estão relacionadas com diferentes perfis de metastização”, explica Joana Paiva, investigadora do INESC TEC e uma das autoras do artigo.
No artigo agora publicado, com o título “iLoF: An intelligent Lab on Fiber Approach for Human Cancer Single-Cell Type Identification”, os investigadores mostram que o sistema iLoF é capaz de discriminar dois modelos de células cancerígenas humanas com o mesmo background genético mas com um perfil de glicosilação diferente, com uma precisão acima de 90% e uma velocidade de 2.3 segundos.
“Atualmente, o que acontece é que a deteção destas alterações como as relacionadas com as modificações ao nível dos glicanos [estruturas de hidratos de carbono complexas que no cancro se encontram alteradas] à superfície das células em circulação é feita através de ensaios dispendiosos, morosos e complexos, que recorrem a técnicas que requerem infraestruturas laboratoriais avançadas. Este trabalho que publicamos mostra que o sistema iLoF é capaz de identificar as células com perfil de glicosilação cancerígeno distinto com uma precisão acima de 90% através de um método simples que pode ser utilizado, futuramente, em qualquer local”, explica ainda Joana Paiva.
No futuro, com o crescente desenvolvimento da medicina personalizada e a necessidade de desenvolver dispositivos cada vez mais pequenos e mais “inteligentes”, os investigadores preveem a incorporação do sistema iLoF num dispositivo fácil de manusear para identificação do cancro.
“Este dispositivo permitiria uma seleção das células vivas circulantes capturadas de acordo com as suas características biológicas. Além disso, o sistema pode constituir um avanço significativo em futuras metodologias de deteção de cancro e outras doenças com base no rastreamento rápido de células individualizadas”, acrescenta a investigadora e atual CTO da spin-off do INESC TEC iLoF – intelligent Lab on Fiber.
O artigo é da autoria de Joana Paiva (INESC TEC / FEUP – Faculdade de Engenharia da U.Porto / FCUP – Faculdade de Ciências da U.Porto); Pedro Jorge (INESC TEC/FCUP); Rita Ribeiro (INESC TEC/ 4DCell), Meritxell Balmaña (i3s / IPATIMUP / IMBA- Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Sciences); Diana Campos (i3s / IPATIMUP), Stefan Mereiter (I3S, IPATIMUP, IMBA); Chunsheng Jin (University of Gothenburg); Niclas G. Karlsson (University of Gothenburg); Paula Sampaio (i3S/IBMC); Celso A. Reis (i3S / IPATIMUP / ICBAS – Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar / FMUP – Faculdade de Medicina da U.Porto); e João Paulo Cunha (INESC TEC/FEUP).
A iLoF é uma startup nascida no INESC TEC e incubada na Faculdade de Medicina da Universidade do Porto (FMUP). De referir que, em novembro passado, a empresa foi distinguida pelo EIT Health – o maior consórcio da área da saúde no Mundo – com um financiamento de 2 milhões de euros, a aplicar no desenvolvimento de ferramentas inovadoras para o tratamento da doença de Alzheimer.
