São Paulo (AUN - USP) - Menores, mais baratos e descartáveis. Essas são algumas vantagens da comercialização de biossensores eletroquímicos, utilizados para prever se poluentes ambientais ou outros compostos biológicos podem interagir com o DNA alterando sua estrutura original. Essa informação é da professora da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal, e atual presidente da Sociedade Internacional de Bioeletroquímica Ana Maria de Oliveira Brett, convidada pelo Instituto de Química (IQ) da USP para a abertura do ciclo de seminários de Química Analítica.

O desenvolvimento de tais sensores, eletrodos modificados por compostos biológicos como enzimas, DNA ou anticorpos, partiu do interesse em estudar as reações de redução (ganho de elétrons) ou oxidação (perda de elétrons) da carboplatina, material utilizadao no tratamento do câncer. Para tanto, são analisados os sinais de corrente produzidos pela oxidação das bases purínica Guanina e Adenina, inicialmente envolvidas no pareamento de bases que origina a dupla hélice em um DNA íntegro. Quando esta molécula é danificada tais bases ficam expostas, de modo que podem ser oxidadas na superfície de eletrodos sólidos (condutores inertes, tipo carbono) e emitem um sinal.

Ana explica que quando o nível de guaninas oxidadas é alto pode-se inferir que algo “partiu” a seqüência do DNA ou a alterou de alguma forma, pois o produto da oxidação dessa base é a 8-oxoguanina, um composto mutagênico. Esse resultado compromete o momento de replicação da molécula, causando problemas à saúde.

Após a lesão do DNA as bases podem ser facilmente oxidadas (mediante a aplicação de um potencial elétrico que fornece a energia necessária para a oxidação), originando os sinais de corrente. Cada composto que tem uma reação de transferência de elétrons necessita de uma energia específica que pode ser aplicada para a realização de um trabalho. Controlando-se o potencial aplicado ao eletrodo, tem-se o domínio da energia necessária para que a reação que se quer identificar ocorra, o que significa que é feita uma seleção apenas desse composto, ignorando outros que possam existir.

Um exemplo comum de biossensor eletroquímico citado por Ana é o glicosímetro, aparelho utilizado para medição da taxa de açúcar no sangue dos diabéticos. Possui a enzima glicose-oxidase, que reage especificamente com a glicose presente no sangue resultando em peróxido de hidrogênio (água oxigenada). O potencial do biossensor contido no glicosímetro é específico para a redução deste composto, processo que produz um sinal elétrico fornecido em termos da dosagem de açúcar no sangue analisado.

São estudados poluentes, metais tóxicos, pesticidas, antioxidantes e compostos utilizados em diversos tratamentos para o câncer. Vários deles provocam danos ao DNA: alguns causam a ruptura da cadeia e outros distorcem a estrutura de hélice desta molécula, deixando-a desprotegida frente ao ataque de outros elementos. Quanto aos compostos utilizados em quimioterapia, a professora explica que, ao mesmo tempo em que evitam o crescimento de células cancerígenas, provocam danos às normais (ação citotóxica do medicamento).

Em suas pesquisas no Departamento de Química da Universidade de Coimbra, Ana procura alcançar maior “miniaturização”, o que possibilitará o desenvolvimento de um biossensor ainda mais acessível. Apesar de considerar o curto período de vida dos sensores como positivo, uma vez que não provoca contaminação dos fluidos biológicos em análise, o objetivo futuro é desenvolver um protótipo mais duradouro.