Inmetro avalia eficiência e toxicidade de drogas e compostos farmacêuticos

Que contagem, medidas e padrões são atividades típicas do Inmetro, ninguém duvida. Mas a capacidade de medir com precisão tem impacto em mais aspectos da vida cotidiana do que se imagina. A avaliação da eficiência e da toxicidade de drogas e medicamentos utilizados na área biomédica e da saúde, por exemplo, é um dos serviços prestados pela Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida (Dimav) e está diretamente relacionado à metrologia.

O Laboratório de Microscopia Aplicada às Ciências da Vida (Lamav) conta com um sistema de microscopia de fluorescência automatizado, que permite a aquisição rápida e sequencial de imagens de células (vivas ou fixadas). O sistema possibilita o processamento de imagens automaticamente, permitindo a obtenção, quantificação, medição e classificação, com agilidade e precisão, de vários parâmetros funcionais e morfológicos (número, tamanho, forma e intensidade) a partir de um objeto (célula, núcleo, organela, grânulos). É a chamada Triagem Celular Multiparamétrica de Alto Conteúdo (HCA, do inglês High Content Analysis).

Na prática, esta ferramenta permite detectar se diferentes fenótipos celulares são alterados após estímulo externo, como a presença de um inibidor químico ou modificações genéticas. As aplicações nas áreas biomédica e da saúde são variadas. Nos projetos desenvolvidos pelo Lamav, ela vem sendo empregada para análise da ação de compostos em protozoários causadores da Giardíase e da Doença de Chagas, importantes enfermidades presentes em nosso País. A triagem de diferentes fármacos em linhagens de células cancerosas também é investigada, na busca por novas vias metabólicas para o tratamento do câncer. Além disso, o laboratório, que tem caráter essencialmente multiusuário, atende diversos projetos institucionais e demandas externas, principalmente de universidades e centros de pesquisa.

A pesquisadora do Lamav Ana Paula Gadelha explica que o principal diferencial do sistema é a quantificação automática, feita por meio de softwares específicos, que permitem o ajuste de parâmetros para medição de fenótipos de interesse. A técnica diminui a variabilidade de medidas quantitativas em biologia celular, facilitando a comparação de dados interlaboratoriais em relação às respostas celulares. Antes, o trabalho era feito manualmente.

Para triagem de compostos farmacêuticos contra determinado parasita, por exemplo, deve ser realizada uma contagem, para verificar se o fármaco afeta a proliferação do microrganismo, além de uma avaliação morfológica da célula – o formato, o tamanho, alterações no ciclo celular e em organelas, entre outros aspectos.

Para isso, a lâmina era levada para um microscópio óptico fluorescente convencional, para que o pesquisador fizesse a contagem manualmente e observasse aspectos como o formato da célula e suas estruturas. Na Triagem Celular Multiparamétrica de Alto Conteúdo, o próprio equipamento consegue dar as respostas. “É um método automático, que tornou muito mais rápido e preciso nosso trabalho. A alteração, às vezes, é muito branda e não é possível classificar ou medir manualmente tal modificação. O software de análise, por meio de algoritmos específicos, consegue nos fornecer esta informação de forma mais precisa; se a célula está mais ou menos redonda e o quanto mais ou menos redonda está”, exemplificou Gadelha.

A técnica, que pode ser usada para análise celular de mamíferos a microorganismos, como bactérias ou protozoários, é nova no Brasil. Já existem alguns centros de pesquisa com o equipamento, mas ainda não há ampla utilização. No Inmetro, o sistema é utilizado desde 2012 e, até hoje, já foram realizadas mais de 100 análises, tanto para demandantes internos quanto externos.

A análise celular multiparamétrica tem enorme potencial de utilização pelas indústrias farmacêuticas e de cosméticos, já que provê informações do perfil de ação da droga, podendo refletir padrões de citotoxicidade, ou seja, a propriedade nociva de uma substância em relação às células. Os dados obtidos pela técnica também são importantes para o entendimento de mecanismos de doenças neurológicas, imunológicas, infecciosas e o câncer.

Imagens de células espiteliais intestinais de mamíferos:

1- Desenho da placa multipoços onde são cultivadas as células. Em verde, os poços que serão analisados. Poço roxo, que está em análise no momento (as imagens ao lado correspondem a um campo deste poço)
2- Imagem e segmentação do núcleo da célula marcado com o Hoescht (canal 1)
3- Imagem e segmentação da célula marcada com anticorpo anti-tubulina (canal 2)
4- Imagem e segmentação da célula macada com faloidina (canal 3)
5- Imagem fusionada dos três canais (azul –núcleo, verde- microtúbulos, vermelho-actina).
6- Planilha de dados gerada pelo sistema após a contagem, medição e classificação das células.