Monitoramento contínuo de esteroides no fluido intersticial com biossensores vestíveis e aprimorados com nanopartículas para melhorar o manejo das doenças adrenais

• Processo: 24/04349-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
• Pesquisador responsável: Madson Queiroz Almeida
• Beneficiário: Madson Queiroz Almeida
• Pesquisador Responsável no exterior: Andreas Güntner
• Instituição Parceira no exterior: Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Suíça
• Instituição Sede: Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (HCFMUSP). Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Berenice Bilharinho de Mendonça ; Felix Beuschlein
• Pesquisadores associados: Helena Panteliou Lima Valassi
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/07260-5 - Validação do biossensor de esteroides baseado em nanopartículas para diagnóstico da insuficiência adrenal e síndrome de Cushing, BP.DD
• Assunto(s): Endocrinologia Aldosterona Hidrocortisona Esteroides Técnicas biossensoriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aldosterona | biossensor | Cortisol | Doença adrenal | Líquido intersticial | Endocrinologia

Resumo

Os esteroides adrenais cortisol e aldosterona são componentes críticos do sistema endócrino. A deficiência desses hormônios pode ocasionar crise adrenal com risco de vida, enquanto o excesso de produção do cortisol ou aldosterona leva a complicações cardiovasculares (por exemplo, hipertensão e insuficiência cardíaca), distúrbios metabólicos e psicológicos. Estas complicações são potencialmente evitáveis se as doenças adrenais forem diagnosticadas e tratadas precocemente. No entanto, os métodos diagnósticos atualmente disponíveis são muitas vezes ineficientes. Mais especificamente, a prática endócrina atual depende de medições ocasionais e muitas vezes aleatórias de esteroides, que possuem valor diagnóstico e prognóstico limitados, uma vez que as concentrações séricas dos esteroides oscilam ao longo do dia (ritmo circadiano). Este projeto irá desenvolver e validar clinicamente soluções de detecção para o rastreamento dinâmico de esteroides por períodos prolongados com alto conforto para o paciente. Primeiro, estabeleceremos se as concentrações intersticiais de aldosterona e cortisol dosadas por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS) refletem às concentrações séricas, para que possam ser utilizadas como preditores confiáveis do excesso ou deficiência de esteroides, preenchendo assim lacunas críticas nos métodos diagnósticos disponíveis. Paralelamente, serão desenvolvidas plataformas de microagulhas biocompatíveis por impressão 3D e microfabricação, permitindo a extração contínua e minimamente invasiva de fluido intersticial, conforme estabelecido em estudos preliminares. A utilização de filmes porosos de nanopartículas transdutoras funcionalizadas por aptâmeros para equipar essas plataformas permitirá uma quantificação específica de esteróides até a concentração pico-molar relevante. Para detecção rápida e reversível, será explorado um novo conceito de liberação de analito termoplasmônico ativado por luz. Os protótipos vestíveis resultantes serão testados durante 48 horas em coortes apropriadas de indivíduos saudáveis e pacientes com doença adrenal (deficiência e excesso de cortisol ou aldosterona), conforme estimado por cálculo de potência amostral. Este projeto permitirá um avanço considerável da endocrinologia de métodos diagnósticos baseados em uma dosagem esteroidal única até uma endocrinologia baseada na avaliação dinâmica e contínua de esteróides, através de uma colaboração de pesquisa clínica e de engenharia entre a Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e o Swiss Federal Institute of Technology. (AU)