Entrevista Ofício da transformação

Valtencir Zucolotto: pesquisador da USP revela o que promete a nanotecnologia

Meire Cavalcante

Ele se graduou em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) em 1997. Naquela época, não imaginava que ao longo da maior parte de sua vida profissional se dedicaria a uma área inovadora e promissora da ciência: a nanotecnologia, campo que estuda a manipulação da matéria em escala atômica e molecular. Valtencir Zucolotto fez mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais pela UFSCar, em 1999, mas foi só em 2003, no final do doutorado pela Universidade de São Paulo (USP), na mesma área, que entrou em contato com o “mundo nano”. Hoje, ele coordena pesquisas em nanomedicina e nanotoxicologia na USP, onde atua como professor doutor no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP). Sua vocação para as ciências vem de muito cedo. Ainda criança, brincava com tubos de ensaio e fingia ser cientista. Hoje, apesar de o trabalho não ser brincadeira (ao contrário, suas pesquisas estão na vanguarda do assunto), ele fala com um entusiasmo juvenil sobre as grandes possibilidades que a nanotecnologia vem trazendo para diversas áreas do conhecimento humano – em especial a medicina. Zucolotto também inovou ao criar um curso de pós-graduação em técnicas de escrita científica em inglês. Publicou mais de cem artigos em revistas internacionais e oito capítulos de livros. É editor associado da revista Journal of Biomedical Nanotechnology, entre outras. Em entrevista à Quanta, ele fala da natureza de seu trabalho e das perspectivas desse novo campo de estudo para o futuro de todos nós.

Valtencir Zucolotto: pesquisador da USP revela o que promete a nanotecnologia

Meire Cavalcante

De onde surgiu o seu interesse pela área de engenharia de materiais?
Eu sempre gostei de montar coisas, de criar. Minha curiosidade científica existe desde criança. Em casa, brincava com tubos de ensaio e fazia experiências de química. Meus pais achavam graça, brincadeira de criança, como qualquer outra. Na juventude, cursei o ensino médio técnico e fiz estágio no Instituto de Física da Universidade de São Paulo, em São Carlos, na área de desenvolvimento de materiais para cápsulas telefônicas. Foi aí que deparei com a pesquisa de materiais. A engenharia de materiais surgiu como uma forma de aplicar de maneira mais enfática e tecnológica o que eu vivi na minha família. Meu pai era marceneiro e minha mãe, costureira: os dois transformavam materiais em produtos. Quando fiz a graduação, logo me apaixonei pelo curso e pela carreira, porque ela permite manipular materiais para produzir coisas que sejam úteis e façam bem para a sociedade, sejam esses materiais poliméricos, cerâmicos ou metálicos. Depois da graduação, continuei meus estudos no mestrado e no doutorado, com temas que ainda não eram ligados à nanotecnologia.

E como foi que o senhor chegou à nanotecnologia?
Eu atuo hoje muito fortemente em engenharia de materiais, mas com uma vertente um pouco diferente. No doutorado, comecei a trabalhar com filmes nanoestruturados para aplicação em ótica. No pós-doutorado, iniciei uma linha nova de pesquisa para trabalhar com moléculas biológicas junto à nanotecnologia. Tratava-se de mobilizar proteínas e anticorpos sobre superfícies nanoestruturadas para aplicar em biossensores. Foi nessa época que eu comecei a atuar num mundo mais voltado para a medicina, juntando nanotecnologia com biotecnologia. Porém, nunca havia me passado pela cabeça trabalhar nessa área.

Suas pesquisas são focadas na nanomedicina. Como o senhor define essa área de estudo?
Nanomedicina é um jargão usado no mundo todo, embora muita gente seja contra seu uso. A palavra nada mais é que a junção dos termos nanotecnologia e medicina, para uma aplicação específica. Cerca de 90% das pesquisas que realizamos em laboratório são por demanda. Temos uma colaboração muito grande de médicos do Brasil e do exterior. Se existe um problema médico, nós estudamos como a nossa especialidade pode ajudar de alguma maneira. Trabalham comigo também químicos, físicos, biólogos, farmacêuticos e engenheiros. É uma área essencialmente multidisciplinar. O trabalho consiste em sintetizar os materiais, ligando uma molécula, uma proteína ou um anticorpo a uma nanopartícula e transformar isso em um biochip, um eletrodo ou um marcador de câncer. Assim, junto aos médicos, vemos como isso pode se aplicar no corpo humano. Verificamos se esses materiais podem reconhecer uma célula tumoral e alojar-se perto dela, para que seja feito o diagnóstico com ressonância magnética mais facilmente, por exemplo.

Como funciona e quais as aplicações da nanomedicina?
A liberação controlada de fármacos usando nanocápsulas é uma das linhas de pesquisa da nanomedicina. Existem produtos comerciais que usam lipossomos para carregar o princípio ativo dentro do corpo humano. Isso já é usado há algum tempo, inclusive. Mas eles não têm mecanismos de reconhecimento dentro do corpo. A nanomedicina vem com essa nova estratégia de se ter um coquetel em uma única partícula. Se essa nanopartícula for magnética – um nanoímã – ela pode carregar um fármaco complexado a ela e receptores que vão reconhecer uma célula específica, alojar-se nela e liberar o fármaco. Por ser uma partícula magnética, você pode aplicar um campo magnético externo e fazer com que se aumente a temperatura local, matando a célula a que a nanopartícula está associada. E ela pode ser usada para diagnóstico também, pois na imagem por ressonância magnética a nanopartícula dá contraste. Muitas vezes, quando o tumor é pequeno demais – e dependendo de sua localização –, é difícil ter resolução na imagem de ressonância. No entanto, se esse tumor estiver coberto por nanopartículas magnéticas, ele fica visível.

A nanomedicina para tratamento e diagnóstico de doenças já está sendo aplicada?
Aqui no Brasil, estamos em fase de estudos in vitro e em modelos animais. Nos Estados Unidos, já existe em caráter experimental a aplicação de radioterapia assistida por nanopartículas em pacientes com câncer. Mas isso ainda não faz parte da prática médica, pois estamos estudando os riscos. Precisamos tomar cuidados para que esses nanomateriais não sejam tóxicos. Aí é onde entra outra vertente do nosso grupo de pesquisa, que investiga a toxicidade desses materiais. O nome dado a isso é nanotoxicologia ou toxicologia de nanomateriais. Esse trabalho envolve fazer estudos in vitro com células ou in vivo, incubando nanopartículas de diferentes concentrações e monitorando para ver se há mortalidade celular, se os animais sobrevivem ou onde ficam alojadas as nanopartículas nos animais e nas células. Algumas delas podem ser tóxicas, mas só quando em concentrações bastante altas. Outras são muito pouco tóxicas, como as nanopartículas magnéticas. Por isso, estas são muito promissoras. Basicamente, são compostas de óxido de ferro. Outro campo de pesquisa em que temos investido é o dos genossensores, que são sensores de DNA que ajudam a detectar anomalias genéticas ou vírus. É o caso de anomalias relacionadas à Enzima Conversora da Angiotensina (ECA), que induz à prédisposição à hipertensão, e o Papilomavírus Humano (HPV). A vantagem desses sistemas é que podem identificar anomalias genéticas ou diagnosticar enfermidades precocemente, e com baixo custo.

As pesquisas em nanotecnologia são muito caras? Quem paga a conta?
As pesquisas científicas são caras devido a insumos, materiais, equipamentos e pessoal. E isso em qualquer lugar do mundo. No entanto, os benefícios são grandes para a sociedade. Principalmente quando falamos de ciência aplicada, aquela que se transforma em produtos que geram bem-estar ao ser humano. No Brasil, temos financiamentos por parte dos governos federal e estadual e também convênios com empresas – um exemplo é o setor de agronegócio. Estamos pesquisando sistemas nanoencapsulados para liberação controlada de defensivos agrícolas, visando redução de impactos ambientais, maior eficácia na aplicação e mais segurança aos usuários. Tudo está ainda em fase de teste. A indústria de cosméticos também tem interesse no assunto e já há produtos com princípios ativos nanoencapsulados.

O que já existe no mercado com nanotecnologia? É possível prever os impactos do descarte desses materiais?
Existem hoje cerca de mil produtos no mundo todo que usam nanotecnologia. Filtro solar, cosméticos, raquete de tênis, tecidos, calçados e peças da indústria automotiva são alguns exemplos. Daí a importância de verificar o impacto disso tudo no meio ambiente e na saúde humana. Alguns materiais são biodegradáveis e não tóxicos. Outros são tóxicos. Ainda estamos em fase de coleta de dados. Há uma forte pressão por parte da indústria para a conclusão dos estudos porque, sem eles, os produtos não podem ser regulamentados e comercializados. Mas ainda há muito a ser feito. Nós estamos aprendendo a lidar com os nanomateriais. Há trinta anos, ninguém corria o risco de ingerir ou respirar um nanotubo de carbono produzido pelo homem, por exemplo. Se você trabalha em alguma fábrica de nanopartículas, esse risco existe. Estamos produzindo, manipulando e descartando algo que ainda não sabemos como poderá impactar na saúde pública e no meio ambiente. Tudo isso precisa ser investigado, mas sem criar alarmismo. Esses produtos não são mais tóxicos do que vários outros produtos químicos que usamos no dia a dia e que manipulamos com cuidado.

É tarefa fácil ou grata fazer ciência no Brasil?
Eu acho que sim. Evidentemente, as opiniões podem mudar de uma área para outra e de um lugar para outro, pois há heterogeneidade de universidades e de infraestrutura. Eu me sinto privilegiado por estar em uma universidade considerada de ponta. Comparativamente, temos menos recursos do que países desenvolvidos, mas os investimentos por aqui têm crescido. Temos boa infraestrutura e, na área de nanotecnologia, posso afirmar que conseguimos fazer ciência de ponta como em qualquer outro centro fora do país.

Uma área tão promissora deve despertar o interesse de muitos estudantes. De que área do conhecimento são seus alunos?
A nanotecnologia desperta interesse de uma grande variedade de perfis; de alunos com diferentes formações. Engenheiros, físicos, químicos, médicos, biomédicos e até o pessoal de nutrição me procura. Os alunos ficam fascinados também por ser um campo multidisciplinar. E o bonito é que se precisa de todo esse conjunto para as pesquisas avançarem. É um grupo: o químico tem facilidade em produzir os materiais. Na hora de ver como aquilo atua na célula, entra em cena o biólogo. Quando se precisa colocar a partícula in vivo, colabora o médico. O design de uma nova nanopartícula é feito por médicos e biólogos. O matemático faz simulações e usa a computação para prever as propriedades dos materiais. E o físico é um camaleão por trás de tudo isso, pois prevê as propriedades físicas dos materiais e assim por diante. Acho isso muito positivo para a formação dos alunos. No entanto, as ciências precisam continuar com suas especialidades para que as coisas possam ser estudadas a fundo.

Há seis anos, o senhor criou um curso de redação científica em inglês para pós-graduandos. O que o motivou?
Sempre me preocupei com a qualidade da escrita científica. Atuo como editor associado de uma revista de divulgação e tenho contato com publicações desse gênero. A escrita aqui no Brasil anda precária; é um gargalo muito sério. Os cientistas brasileiros que têm conseguido destaque no cenário internacional certamente cuidaram bem desse aspecto. Não basta ter ótimos resultados nas pesquisas se o cientista não consegue comunicar tudo o que realizou em um bom artigo. Para emplacar um texto numa revista de relevância mundial, por exemplo, é preciso que a redação seja impecável. Por isso, inclusive, o curso todo é voltado para a elaboração de textos em inglês. Além de ministrado anualmente no IFSC/USP, esse curso tem sido realizado, a convite, em várias universidades no Brasil – em praticamente todos os estados – e também no exterior.

E quais frutos o senhor já colheu desse trabalho?
Nos nossos cursos de pós-graduação, vejo um grande impacto na qualidade dos artigos que os alunos produzem. Muitos me escrevem contando que conseguiram publicar os artigos que foram trabalhados no curso. Vejo que a experiência resolve a parte do rigor científico e da forma de escrita. O grande problema ainda é o idioma, mas os alunos saem convencidos de que precisam ter independência e traquejo no inglês, o que os motiva a estudar mais.

FONTE: Revista Quanta