Cientistas da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ) da USP (Universidade de São Paulo) estão testando a utilização de um nanocompósito para tratar fraturas em animais de grande porte. O biomaterial é produzido no Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP e tem em sua composição hidroxiapatita, quitosana e nanotubos de carbono, com a adição de células-tronco mesenquimais oriundas de medula óssea de ovinos jovens.
Os experimentos, que vêm mostrando resultados positivos, foram conduzidos pela médica veterinária Geissiane de Moraes Marcondes com colaboração de outros pós-graduandos, em seu doutorado no Departamento de Cirurgia da FMVZ, sob a supervisão do professor doutor André Luis do Valle De Zoppa, líder do Grupo de Pesquisa em Ortopedia e Biomecânica Veterinária no Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Ao “Jornal da USP”, a médica veterinária explicou ao que os ruminantes (bovinos, caprinos e ovinos), equinos e suínos estão entre os animais que são considerados “de grande porte”. Os experimentos estão sendo realizados com foco principal na aplicabilidade em equinos que, por serem animais de trabalho e esportes, sempre estão mais sujeitos aos traumas ortopédicos graves, como as fraturas cominutivas. “Nesse tipo de fratura, o osso é fragmentado em várias partes dificultando o tratamento”, explica Geissiane. “Acredito que, em cerca de dois anos, poderemos aplicar clinicamente o biomaterial em equinos”, estima.
Nos cavalos, por exemplo, entre as maiores causas desse tipo de fratura estão o coice, entre os próprios animais, e acidentes durante o desenvolvimento de suas atividades, quer sejam de passeio ou esporte. “Há 20 anos, acidentes que causavam essas fraturas levavam os proprietários desses animais a pensar no sacrifício”, descreve a médica. Mas, atualmente, como ela ressalta, existem avaliações mais precisas e o uso de implantes metálicos, placas e parafusos que possibilitam a fixação interna do osso, procedimento conhecido como osteossíntese. Contudo, esses procedimentos, muitas vezes, não são suficientes por causa dos fragmentos gerados numa fratura cominutiva. Com o biomaterial, é possível a reconstituição do tecido ósseo, pois ele é implantado na falha do osso.
O nanocompósito
O nacompósito à base de quitosana, nanotubo de carbono, hidroxiapatita e células-tronco mesenquimais tem uma estrutura semelhante ao tecido ósseo e é desenvolvido no IQSC da USP, em São Carlos, pela química Virginia da Conceição Amaro Martins, sob a supervisão da professora Ana Maria de Guzzi Plepis, do Departamento de Química e Física Molecular daquele Instituto daquele instituto.
O biomaterial tem uma estrutura porosa semelhante a uma esponja de limpeza, porém mais rígida e não flexível. “O nacompósito é produzido no IQSC de acordo com a medida que necessitamos. O material não é tóxico e, portanto, não há reação do organismo”, garante Geissiane. De acordo com a médica veterinária, o biomaterial funciona como um método auxiliar de preenchimento das falhas ósseas que auxiliam o tratamento com placas e parafusos.
Segundo Geissiane, os pesquisadores do IQSC já trabalhavam com os materiais (quitosana, hidroxiapatita e nanotubo de carbono) de forma isolada. “No meu curso de doutorado usei o compósito unindo os três elementos”, lembra. Ela destaca ainda que a quitosana e a hidroxiapatita já são usadas como material de preenchimento em ortopedia humana e em odontologia. Os nanotubos de carbono foram adicionados ao material por possibilitarem maior força e resistência mecânica.
Resultados animadores
Os pesquisadores estão trabalhando em projetos de pesquisa para o desenvolvimento e aperfeiçoamento do biomaterial. De acordo com Geissiane, os resultados são animadores. “Quando utilizamos o biomaterial, inclusive com as células-tronco, houve rapidez na recuperação, além da produção de um tecido semelhante ao tecido ósseo.” Ela também ressalta que o tecido produzido não é tóxico. “Como os resultados com a adição de células-tronco foram semelhantes, pretendemos ainda realizar novos estudos usando esse material”, explica Geissiane, que continuará seus estudos no tema no seu pós-doutorado.
Segundo a pesquisadora, os experimentos tiveram início em 2016 e os primeiros resultados foram obtidos nos dois anos seguintes. “Vale lembrar que, naquela oportunidade, ainda havia no Brasil limitações tecnológicas com relação às células-tronco”, explica. “Atualmente, como as técnicas estão bastante evoluídas, pretendemos aperfeiçoar o biomaterial adicionado de células-tronco, mas com tecnologias mais avançadas”, afirma.
A pesquisadora também destaca que o estudo conta com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e tem um caráter multidisciplinar, envolvendo a FMVZ, o IQSC e outras unidades da USP, como a Faculdade de Odontologia (FO), com colaboração da professora Luciana Corrêa e do professor Victor Arana-Chavez. As células-tronco mesenquimais são cultivadas no Laboratório de Cultivo Celular do Departamento de Clínica Médica da FMVZ, sob a coordenação da professora Raquel Y. A. Baccarin.
Por Antonio Carlos Quinto/Jornal da USP