Pequenas Maravilhas: Micro-Máquinas em Medicina

Escrito por Neil Osterweil Do arquivo médico

10 de novembro de 2000 -- No filme Fantastic Voyage de 1966, a equipe cirúrgica é miniaturizada e injetada na corrente sanguínea de um homem moribundo em uma ousada tentativa de salvar sua vida. Mas isso é fazer da maneira mais difícil: por que ficar pequeno quando você pode fazer um exército de paramédicos robôs microscópicos que farão isso para você?

Há alguns anos, isso teria soado como uma fantasia absurda, algo fora de Jules Verne ou H.G. Wells. Mas a nanotecnologia - a ciência de coaxar ou manipular átomos para se montar em máquinas microscópicas ou estruturas estáveis - tem a promessa de uma nova Revolução Industrial.

No século XIX, as ferramentas do progresso eram o carvão, o petróleo e o aço. No século 21, eles serão átomos, tubos microscópicos carregando drogas e robôs miniatura de combate a doenças, dizem pequenos cientistas com grandes idéias, que se encontraram na semana passada em Bethesda, Md., em uma conferência sobre nanotecnologia.

O prefixo nano-, da palavra grega para "anão" é usado na medicina e na ciência para denotar coisas que são muito pequenas -- tecnicamente um bilionésimo de um 'qualquer coisa'. Assim, um nanossegundo é um bilionésimo de segundo, e um nanômetro é um bilionésimo de metro.

A idéia de fabricar máquinas do tamanho de moléculas pode parecer bizarra para algumas pessoas, mas os cientistas da nanotecnologia estão na verdade as segurando como um espelho da natureza.

De certa forma, a Mãe Natureza é prova de nanotecnologia, diz o co-presidente da conferência Jan H. Hoh, PhD, professor associado de fisiologia da Escola de Medicina da Universidade JohnsHopkins em Baltimore. "As pessoas perguntam 'você pode realmente construir dispositivos em uma escala de comprimento de alguns nanômetros?". E a resposta é: 'Sabemos que você pode, porque a natureza já o fez', diz Hoh ao médico. "Parte dos esforços atuais em nanotecnologia são estas lições - dos tipos de projetos da natureza, onde você tenta entender as estratégias de design e os princípios de uso da natureza, e então se pergunta 'como posso explorar estas estratégias para construir dispositivos com funções inteiramente novas e novas propriedades?".

A nanotecnologia abrange muitos ramos da ciência e da tecnologia, desde a exploração do espaço até a conservação de energia. Uma área de promessa particularmente brilhante está na medicina. Imagine, se você puder, o que os nano-robôs ou "nano-robôs" - minúsculos, autômatos de pensamento único projetados para um propósito específico - podem ser capazes de fazer:

"Toda a maquinaria da vida é maquinaria molecularmente precisa que funciona em escala nanométrica, portanto é nanotecnologia - a versão da natureza", diz Rick Smalley, professor de química e física e diretor do Centro de Ciência e Tecnologia em Nanoescala da Universidade de Rice em Houston. "Portanto, na medida em que vamos aprender a diagnosticar, toprobeá-lo, descobri-lo, alterá-lo e resolver seus problemas, isso também terá que ser uma nanotecnologia".

Smalley diz ao médico que a nanotecnologia já é utilizada na forma de inmedicina na forma de moléculas artificiais que são acopladas a produtos químicos tóxicos ou partículas radioativas. Essas moléculas, que não existem em natureza, podem fornecer drogas ou doses letais de radiação a tumores cancerígenos, por exemplo. A partir daí, não é um grande salto, diz ele, imaginar a entrega de drogas utilizando tubos micromanufaturados, os chamados nanotubos.

Em testemunho perante o Congresso em 1999, Smalley previu outros usos para a nanotecnologia na medicina. Eles incluem análises genéticas rápidas que permitirão um diagnóstico e tratamento personalizado para se ajustar a um paciente individual com base em seu perfil genético; órgãos artificiais mais duráveis que teriam menos probabilidade de serem rejeitados pelo sistema imunológico do receptor; e "sistemas de detecção, que permitirão a detecção de doenças emergentes no corpo vivo e, em última instância, mudarão o foco do tratamento do paciente de tratamento de doenças para detecção e/ou prevenção precoce", diz ele.

Outras aplicações médicas da nanotecnologia que a princípio parecem estar longe no campo da esquerda estão de fato chegando bem perto de casa, diz Leslie Rubinstein, presidente da Renaissance Technologies em Lexington, Ky. Em uma entrevista com o médico, ele descreve o uso da sorte prática dos nanorobots para vários problemas médicos. As máquinas minimédicas poderiam ser construídas utilizando tecnologia existente - como aquela usada para fazer minúsculos chips de computador. Os próprios Therobots seriam projetados para ir ousadamente para onde nenhum robô foi antes - isto é, para áreas do corpo difíceis de alcançar - e onde o objetivo é se livrar de algo que não deveria estar lá.

Trabalho similar está sendo realizado no Massachusetts Instituteof Technology em Cambridge, onde Ian Hunter, PhD, professor de engenharia mecânica e bioengenharia e seus colegas estão desenvolvendo "nanowalkers" que fariam pela medicina o que as sondas robóticas têm feito pela exploração espacial. Os nanowalkers poderiam rastejar por cima, ao redor, ou através do corpo para imaginar e diagnosticar doenças que se escondem das técnicas convencionais de escaneamento, entregar medicamentos a tumores, ou reparar órgãos sem a necessidade de cirurgia.

Há aqueles que se preocupam que, uma vez iniciado o caminho para a formação de robôs auto-montagem, talvez não haja volta atrás, e que um dia, possamos acordar e descobrir que os robôs se multiplicaram e assumiram sua própria vida.

"Eles começam a falar uns com os outros e muito em breve o que vocês realmente têm é uma forma de vida artificial totalmente alienígena, um verdadeiro Franken-thing. E concordo que seria aterrorizante se fosse verdade, mas eu nego até mesmo a possível existência desta coisa", diz Smalley.

"Estamos tão longe de qualquer coisa que se pareça remotamente com um robô de auto-montagem que é tolice se preocupar com isso agora mesmo".