Tratamento do câncer ósseo por hipertermia

Roger Borges, egresso do Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados da UFABC, pesquisou, durante o doutorado, acerca do tratamento do câncer ósseo por hipertermia (aumento da temperatura local, danosa apenas para as células tumorais), a partir do desenvolvimento de vidros bioativos magnéticos e sua incorporação em hidrogel termorreversível.

Seu principal objetivo era desenvolver um sistema que aliasse um fármaco anticâncer de tumor ósseo, a hipertermia magnética e a regeneração óssea em um único material. O intuito é que a atuação desse material seja “3 em 1”, ao unir duas terapias (fármaco e hipertermia magnética) e um agente regenerador (vidro bioativo). Segundo o egresso, a combinação de duas terapias em um material gera sinergia entre ambas, o que tornaria o tratamento mais eficaz.

De acordo com os resultados observados pelo pesquisador, espera-se que o referido material possa contribuir para a redução de intervenções cirúrgicas, o que não apenas diminuiria o custo do tratamento do câncer ósseo, mas também proporcionaria mais qualidade de vida ao paciente oncológico.

Além de mestre e doutor em Nanociências e Materiais Avançados, Roger é graduado em Ciência e Tecnologia e em Engenharia de Materiais pela UFABC. Durante a graduação e o doutorado, cursou períodos sanduíche em universidades estrangeiras, nos Estados Unidos e no Reino Unido. Atualmente, é professor na Faculdade Israelita Albert Einstein e realiza pós-doutorado na UFABC.

... 
Dados | Egresso

Nome completo 
Roger Borges 

Formação acadêmica (cursos e instituições)
∙ Doutorado em Nanociências e Materiais Avançados (UFABC), com período sanduíche na University of Bradford - Reino Unido | 2022
∙ Mestrado em Nanociências e Materiais Avançados (UFABC) | 2018
∙ Graduação em Engenharia de Materiais (UFABC), com período sanduíche na University of Idaho - EUA | 2020
∙ Graduação em Ciência e Tecnologia (UFABC) | 2016 

Profissão / experiência profissional 
∙ Professor assistente na Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein, Hospital Israelita Albert Einstein | Atual;
∙ Summer Intern na New York State College of Ceramics at Alfred University (EUA) | 2015. 

Programa de pós-graduação e curso (mestrado ou doutorado) concluído na UFABC
Doutorado em Nanociências e Materiais Avançados. 

Como sua trajetória neste curso de pós-graduação na UFABC contribuiu para sua formação? 
Durante o mestrado e o doutorado, fui constantemente motivado pela minha orientadora, professora Juliana Marchi, a colaborar com cientistas de diferentes áreas (física, química, engenharia de materiais e biologia), o que favoreceu a minha formação interdisciplinar. Além disso, participei do programa ERASMUS+ da União Europeia, o qual permitiu que eu realizasse meu doutorado sanduíche no Departamento de Farmácia da University of Bradford. Considerando essa trajetória, acredito que o PPG-Nano propiciou que eu tivesse uma forte formação em nanociências, enquanto as colaborações e experiência no exterior propiciaram vivências interdisciplinares, as quais, somadas, resultaram em habilidades e competências que permitiram que eu atuasse em áreas além das nanociências. Atualmente, atuo como professor no curso de Engenharia Biomédica da Faculdade Israelita Albert Einstein, e como pós-doutorando no grupo de Biotecnociência e Biofotônica da UFABC, liderado pelo professor Herculano Martinho. Com certeza, toda a minha trajetória na UFABC foi decisiva para que eu chegasse ao cargo que ocupo hoje.


... 
Dados | Tese 

Título
Desenvolvimento de vidros bioativos magnéticos e sua incorporação em hidrogel termorreversível visando tratamento de câncer ósseo por hipertermia 

Data da defesa
24 de agosto de 2022 

Nome da orientadora
Profa. Dra. Juliana Marchi 

Linhas de pesquisa
Biomateriais para tratamento de câncer; Biomateriais para regeneração óssea. 

Link para a tese 


... 
Questões | Pesquisa 

Qual o tema da sua pesquisa e por que o escolheu? 
O tema da minha pesquisa foi o tratamento do câncer ósseo. Escolhi esse tema porque já tinha desenvolvido pesquisas na área de vidros bioativos usados em regeneração óssea desde o programa Pesquisando Desde o Primeiro Dia (PDPD), que iniciei em 2010; e, no mestrado, comecei a estudar novos materiais para o tratamento do câncer ósseo.
O câncer ósseo apresenta dois desafios: i) tratar o câncer per se; ii) regenerar o tecido ósseo lesionado pelo desenvolvimento do câncer.
Por eu já ter experiência com regeneração de tecido ósseo, minha orientadora e eu decidimos investir no desenvolvimento de um material que tratasse o câncer, além de regenerar o tecido ósseo lesionado. Na época anterior ao mestrado, nós integrávamos um Grupo de Pesquisa Temático da FAPESP, que tinha muita expertise em materiais magnéticos. Então, juntamos o melhor dos dois mundos: a regeneração óssea usando vidros bioativos e o tratamento do câncer usando hipertermia magnética, que consiste em esquentar o tumor localmente a temperaturas que sejam danosas apenas para ele (43°C), sem danificar as células saudáveis. Quando terminei o mestrado, continuei na mesma linha de pesquisa, porém, além de usar a hipertermia magnética, também usava um fármaco da família dos bisfosfonatos, o ácido zoledrônico, buscando uma sinergia na combinação de ambas as terapias. 

Quais eram seus objetivos (gerais e específicos)? 
O objetivo geral do projeto era desenvolver um sistema que aliasse um fármaco anticâncer de tumor ósseo, a hipertermia magnética e a regeneração óssea em um único material. Dessa forma, a intenção era obter um material que fosse 3 em 1: duas terapias (fármaco e hipertermia magnética) e um agente regenerador (o vidro bioativo).
Como objetivos específicos, havia o desafio de incorporar o fármaco, nanopartículas de magnetita (usadas na hipertermia magnética) e os vidros bioativos em um sistema de hidrogel. Posteriormente, eu tinha de compreender como esses materiais interagiam entre si e como essas interações poderiam influenciar na terapia. Por fim, compreender a eficiência desses materiais na utilização em tratamento de câncer ósseo. 

Como foi sua realização (materiais e métodos, metodologia, corpus etc.)?
Os vidros contendo nanopartículas de magnetita (doravante denominados nanocompósitos) foram produzidos pelo método sol-gel, que é um método químico que produz vidros a baixas temperaturas, diferentemente dos métodos tradicionais de produção de vidros, que ocorrem a altas temperaturas. Posteriormente, incorporei esses nanocompósitos e o fármaco no hidrogel. Então, caracterizei o comportamento termodinâmico e a viscosidade do hidrogel por calorimetria diferencial de varredura e testes de reologia, a fim de determinar sua estabilidade. Posteriormente, analisei a cinética de liberação do fármaco, a fim de observar se era liberado gradualmente, evitando possíveis liberações abruptas que poderiam ser citotóxicas. Por fim, avaliei a habilidade do hidrogel de liberar calor quando exposto a um campo magnético alternado externo, que é o princípio da técnica de hipertermia magnética. 

Quais foram os desafios enfrentados?
Os principais desafios enfrentados foram: desenvolver um material que liberasse o fármaco dentro de uma cinética de liberação almejada e não-tóxica; e desenvolver um material com propriedades magnéticas adequadas para a hipertermia magnética. 

Quais foram os principais resultados alcançados?
Compreendemos que o fármaco (ácido zoledrônico) fica parcialmente ligado à superfície dos nanocompósitos, enquanto outra parte fica dispersa no hidrogel. No entanto, apenas a fração dispersa no hidrogel fica biodisponível para realizar efeito terapêutico. Além disso, foi possível desenvolver um material que combinasse a ação de um bisfosfonato com hipertermia magnética. 

Descreva, resumidamente, a importância acadêmica e social de sua pesquisa, isto é, sua contribuição para o universo científico e o cotidiano das pessoas. 
Ao desenvolver um material que é 3 em 1 (duas terapias e um regenerador ósseo), é esperado que o paciente com câncer ósseo seja submetido a menos intervenções cirúrgicas, o que causaria não apenas uma diminuição do custo do tratamento do câncer ósseo, como também garantiria maior qualidade de vida ao paciente. Ademais, ao combinar duas terapias em um único material, é esperado que haja uma sinergia entre ambas as terapias, tornando o tratamento mais eficaz.