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ME/CFS and related chronic complex diseases

Conheçam Rahim Esfandyarpour, PhD, membro da equipe do SGTC

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Nesta quarta-feira da ciência #OMFScienceWednesday temos o prazer de apresentá-los a Rahim Esfandyarpour, PhD, membro do Centro de Tecnologia Genômica de Stanford. As pesquisas em ME/CFS de Rahim ME/CFS, financiadas pela OMF, são focadas no desenvolvimento da nanoagulha como um biomarcador para a doença.

Rahim Esfandyarpour, PhD, membro da equipe do SGTC

“Eu fiz meu doutorado e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Stanford; atualmente sou um pesquisador em Engenharia no Centro de Tecnologia Genômica de Stanford (SGTC). Eu tenho quase uma década de experiência no desenvolvimento de plataformas biomédicas para uma diversidade de aplicações nas ciências da vida.

As minhas pesquisas interdisciplinares têm o foco em investigação translacional, por aplicarem conceitos inovadores de engenharia direcionados aos desafios da ciência e medicina modernas, com os três principais objetivos de prevenção, diagnóstico precoce e tratamento efetivo das doenças. Por exemplo, uma das minhas últimas invenções foi uma plataforma multifuncional ‘laboratório em um chip’, que custa cerca de um centavo de dólar e pode ser fabricada em uma impressora de jato de tinta (leiam PNAS aqui: http://bit.ly/2BBsjAX e Stanford aqui: https://stan.md/2MoKVJr).

Eu estou atualmente gerenciando uma equipe interdisciplinar de cientistas e engenheiros que trabalha em diversos projetos de pesquisa direcionados ao desenvolvimento de tecnologias inovadoras, baratas e precisas (por ex.: biodispositivos portáteis, que possam ser usados ou segurados com a mão) para que haja a tradução das pesquisas biomédicas em diagnósticos e tratamentos avançados.

Eu estou atualmente gerenciando uma equipe interdisciplinar de cientistas e engenheiros que trabalha em diversos projetos de pesquisa direcionados ao desenvolvimento de tecnologias inovadoras, baratas e precisas (por ex.: biodispositivos portáteis, que possam ser usados ou segurados com a mão) para que haja a tradução das pesquisas biomédicas em diagnósticos e tratamentos avançados.

Este grupo é parte de uma equipe de desenvolvimento tecnológico com a qual eu colaboro, e que inclui imunologistas, geneticistas, biólogos, químicos, oncologistas, especialistas em bioinformática e bioengenharia, engenheiros mecânicos e engenheiros eletricistas. Uma das poderosas e novas tecnologias que eu desenvolvi nos últimos anos foi para abordar alguns dos maiores desafios associados a métodos tradicionais de detecção de biomarcadores. Por exemplo, muitos sistemas de detecção usam métodos óticos complexos que requerem marcadores fluorescentes especiais, enquanto os meus métodos usam detecções elétricas baratas sem marcadores caros.

Tirando vantagem dos avanços recentes em nanotecnologia, micro/nano fabricação e microfluidos, eu desenvolvi o biossensor de nanoagulha, um nano dispositivo baseado em impedância elétrica, versátil, ultrassensível e com alta taxa de transferência (milhares de sensores por centímetro quadrado), que é integrado com a tecnologia de microfluidos e capaz de realizar análises de biomarcadores alvo, em tempo real, baseadas em afinidade.

Foi por volta de dois anos atrás que eu aprendi mais sobre ME/CFS, sobre a situação de Whitney, e passei a me envolver ativamente no estudo e entendimento desta complicada doença. Eu me lembro bem das discussões que eu tive com o Professor Davis a respeito de como o meu experimento de nanoagulha poderia ser um biomarcador potencial e uma ferramenta de triagem de medicamentos para ME/CFS. De acordo com alguns estudos, ME/CFS é uma doença que afeta pelo menos duas milhões de pessoas nos EUA e mais milhões no resto do mundo. Pelo que conhecemos, não existe atualmente nenhum biomarcador estabelecido baseado em análise sanguínea para diagnosticar ME/CFS ou para realizar testes pré-clínicos de possíveis drogas e terapias para pacientes com ME/CFS. Por esta razão, o diagnóstico de pacientes com ME/CFS é um processo lento e custoso, o que constitui um grande obstáculo para o cuidado e tratamento dos pacientes.

Desde então eu tenho passado muitos dias e noites realizando experimentos com a nanoagulha e estudando a doença, porque eu acredito fortemente que sempre haverá uma maneira de encontrar uma solução se tentarmos com bastante vontade. Com isso em mente e utilizando nossas novas tecnologias, eu passei meses redesenhando e fabricando muitos sensores, calibrando-os para este fim específico. Então, pela primeira vez, foi observado experimentalmente que as células do sangue de pacientes com ME/CFS mostram um padrão característico de impedância quanto sujeitas a um stress hiperosmótico, que é significativamente diferente daquele dos controles saudáveis. As diferenças no padrão de impedância do sangue entre pacientes com ME/CFS e controles saudáveis em resposta ao stress hiperosmótico sugere que esta tecnologia pode potencialmente nos oferecer um indicador para a ME/CFS. É bem animador que os resultados até agora indicam que esta tecnologia pode potencialmente estabelecer uma plataforma de diagnóstico rápida e precisa para a ME/CFS, enquanto também oferece conhecimentos para a biologia desta complexa enfermidade. Além disto, usando esta tecnologia como uma ferramenta de triagem de medicamentos, diversas pequenas moléculas foram também testadas para ver como elas podem ajudar as células de ME/CFS a voltarem ao seu comportamento saudável. Estes resultados promissores sugerem que a tecnologia pode potencialmente ser usada para fazer rapidamente a triagem de medicamentos e/ou substâncias para tratar a ME/CFS.

Agora nós estamos objetivando realizar mais experimentos para entender os mecanismos exatos que contribuem para os resultados obtidos e testar a performance deste ensaio em outras doenças. Além disto, estamos trabalhando para adaptar a tecnologia para uma plataforma capaz de fazer testes pré-clínicos de potenciais drogas e terapias para pacientes com ME/CFS, levando ao desenvolvimento de uma plataforma portátil, fácil de usar que possa ser operada por pesquisadores e médicos clínicos com qualquer nível de habilidade.

E ainda, planejamos trabalhar em outras tecnologias para estudar a ME/CFS. Por exemplo, minha recém-desenvolvida tecnologia de impressão, um circuito de nanopartículas fino como papel, que custa por volta de um centavo de dólar para fazer em uma impressora de jato de tinta, pode não somente aumentar o fluxo de saída dos testes, mas também diminuir drasticamente os custos e nos fornecer uma ferramenta poderosa e barata de diagnóstico e de triagem de medicamentos/substâncias para a ME/CFS.

E por último, mas não menos importante, apesar de ainda haver muito a ser feito, eu gostaria de usar esta oportunidade para dizer que conhecer a ME/CFS, e testemunhar de perto a grandeza, coragem e esperança das pessoas acometidas por esta doença e seus familiares – incluindo Whitney, Ron e Janet – deram mais razões para que eu e a minha equipe trabalhássemos com esta doença. Nós faremos o melhor possível ao nosso alcance para levar esperança e melhoras a todos, já que cada pessoa é merecedora disto.

Muito obrigado Rahim, pelo seu trabalho dedicado e inovador para ajudar milhões de pacientes com ME/CFS em todo o mundo.

Leiam este artigo no nosso website: http://bit.ly/2MrLVMU

A OMF agradece a Claudia Musso esta tradução para português.