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A insuficiência cardíaca é uma das principais causas de morte no mundo todo e é especialmente fatal para pessoas que não têm acesso a instalações médicas. Então, uma equipe de pesquisadores pretende levar a triagem de insuficiência cardíaca do laboratório para casa. Seu protótipo de biossensor eletroquímico no ponto de atendimento, que se assemelha a um teste de fluxo lateral transparente para COVID-19, pode medir os níveis de dois biomarcadores para insuficiência cardíaca em apenas 15 minutos a partir de apenas uma gota de saliva.
Trey Pittman, estudante de pós-graduação da Universidade Estadual do Colorado, apresentará a pesquisa de sua equipe na reunião de outono da Sociedade Química Americana (ACS).
“Nosso dispositivo seria ideal para pessoas com alto risco de insuficiência cardíaca, mas com acesso limitado a um hospital ou laboratório centralizado”, diz Pittman. “Trabalhar neste projeto para abordar disparidades de saúde em áreas rurais e de poucos recursos realmente me atinge porque sou do Mississippi, que tem uma das maiores taxas de mortalidade por insuficiência cardíaca nos Estados Unidos”, ele compartilha.
Insuficiência cardíaca refere-se ao enfraquecimento do músculo cardíaco que não consegue bombear sangue oxigenado suficiente pelo corpo. O padrão ouro atual para triagem de insuficiência cardíaca é um exame de sangue administrado duas vezes por ano por um profissional de saúde que mede os níveis de peptídeo natriurético tipo B (BNP), uma proteína que indica que o coração está trabalhando muito.
No entanto, novos desenvolvimentos em dispositivos de ponto de atendimento podem nivelar o proverbial campo de atuação da assistência médica com testes de saliva simples e caseiros. Tal teste para triagem de insuficiência cardíaca poderia ser administrado por um indivíduo para verificar a condição de saúde a cada poucas semanas em vez de a cada seis meses, sugere Pittman. Até agora, o uso generalizado de testes de saliva portáteis para saúde cardíaca tem sido limitado por técnicas de fabricação complicadas e pela falta de dados relevantes além da presença ou ausência de um único biomarcador.
Pittman e colegas assumiram esses desafios e têm resultados promissores para compartilhar sobre um protótipo de biossensor intuitivo e de baixo custo, que eles chamam de imunoensaio eletroquímico capilar (eCaDI). O grupo de Charles Henry na Colorado State University combinou duas de suas inovações anteriores para criar a plataforma de teste portátil: um dispositivo microfluídico de saliva e um biossensor para proteínas biomarcadoras Galectina-3 e S100A7. O grupo do colaborador Chamindie Punyadeera na Griffith University na Austrália quantificou os níveis de Galectina-3 e S100A7 na saliva que se correlacionaram com os resultados de insuficiência cardíaca.
O eCaDI para insuficiência cardíaca é composto por cinco camadas — como um sanduíche: três camadas de plástico transparente e flexível mantidas juntas por camadas alternadas de adesivo dupla-face.
- A camada superior de plástico tem pequenos furos perfurados para carregar a amostra de saliva.
- A camada de plástico do meio tem canais cortados a laser com quadrados de papel absorvente na extremidade que puxam a saliva do local de carregamento através dos canais.
- Encaixadas entre as camadas externas de plástico estão almofadas de reagentes de fibra de vidro contendo compostos que reagem com a saliva e medem Galectina-3 e S100A7 quando uma corrente elétrica é aplicada ao dispositivo.
- A camada inferior de plástico tem eletrodos de tinta de carbono serigrafados em sua superfície.
- Dois eletrodos, alimentados por pequenas pinças com fio de uma fonte externa chamada potenciostato, controlam a reação química que acontece nas almofadas de reagentes.
“Os dispositivos são muito fáceis de montar”, diz Pittman. “Em cerca de 20 a 30 minutos, podemos fazer cinco deles.” O eCaDI é de uso único, e os pesquisadores estimam que cada um custa cerca de US$ 3,00. O potenciostato, uma pequena fonte de energia reutilizável, é vendido por cerca de US$ 20.
Em demonstrações, os pesquisadores adicionaram amostras padronizadas de saliva humana com níveis dos dois biomarcadores que indicariam insuficiência cardíaca. Seus resultados mostraram que o eCaDI detectou com precisão as quantidades de Galectina-3 e S100A7 na saliva. “Essas demonstrações são um primeiro passo em direção a um sensor eletroquímico robusto e não invasivo para biomarcadores de insuficiência cardíaca”, diz Pittman. Em sua próxima etapa, a equipe testará eCaDIs na Griffith University em ensaios de pesquisa com sujeitos humanos com indivíduos saudáveis e aqueles com insuficiência cardíaca.
“Este trabalho pode fornecer um ponto de partida para novas plataformas de teste de saliva para outras doenças”, Pittman compartilha. “É uma tecnologia que eu acho que pode acabar ajudando muitas pessoas — especialmente as menos atendidas — a viver vidas mais longas e saudáveis.”
A pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA.
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