A websérie “Biologia quântica na medicina” é a segunda temporada do projeto liderado pela Equipe Quantum Bio BR. A primeira temporada, “Introdução à biologia quântica”, tem seus cinco episódios disponíveis e com acesso livre.

Como sugere o nome da série, a nova leva de episódios mergulha nas relações entre a biologia quântica e o mundo da medicina, explorando como essa área da ciência pode impactar, por exemplo, a oncologia e a neurociência.

A Equipe Quantum Bio BR é composta pelo Dr. Marcelo Sousa, CEO da Bright Photomedicine e pesquisador associado ao IDOR, e os doutorandos Pedro Alvarez (Instituto de Física Gleb Wataghin) e Matheus Araña (École Polytechnique de Paris), que conduzem as conversas de forma dinâmica e inovadora.

A seguir, confira os episódios já exibidos.

1º episódio: Tecnologias quânticas na medicina

No dia 7 de maio, participaram da série Eveliny Nery (Universidade de Helsinki), Leonardo Tanaka (InCor/HCFMUSP) e Lucas Delgado (Emerge Brasil).

Com doutorado concluído na University of Surrey, Nery falou sobre como a ciência tem avançado na área da biologia quântica. Na experiência em Surrey, a pesquisadora integrou a primeira turma do primeiro centro de biologia quântica do mundo. Ela contou como a interdisciplinaridade foi importante em seus estudos. “Colocaram físicos, químicos e biólogos para trabalhar juntos. Enquanto eu trabalhava com a parte experimental da fotossíntese, outros se dedicavam à parte teórica”, disse. “A forma que um físico e um biólogo analisam um mesmo problema é diferente. Meu contato com os físicos me ajudou a melhorar minha pesquisa.”

Tanaka refletiu sobre como a biologia quântica pode ter um impacto poderoso na medicina, destacando as possibilidades diagnósticas. Abordando a mecanobiologia, ele explicou que exames atuais podem revelar o cálcio já acumulado nos vasos, o que revela o processo de desenvolvimento de aterosclerose. A física quântica, no entanto, poderia gerar tecnologias diagnósticas muito mais sensíveis, identificando quantidades pequenas de cálcio, o que alertaria para a aterosclerose em seu início, favorecendo a prevenção.

Delgado destacou a importância dos vários perfis de cientistas no fazer científico. Enquanto uns avançam mais na pesquisa, outros focam mais na aplicação. E há, ainda, aqueles com habilidade para se dedicar às duas área. Ele criticou a divisão entre a ciência básica e a ciência aplicada. Para o engenheiro, a distinção não existe. “Você não trabalha na aplicação se não sabe como as coisas funcionam”, disse.

Esses e muitos outros temas forma discutidos no primeiro episódio. Clique na imagem abaixo para assistir na íntegra:

2º episódio: Fenômenos quânticos nos sentidos

No dia 14 de maio, participaram da série Fabio Pinna (Universidade de São Paulo), Marcelo Paleologo (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e Roberto Lent (Universidade Federal do Rio de Janeiro e IDOR).

Doutor em otorrinolaringologia pela Universidade de São Paulo, Pinna falou sobre o olfato. Ele refletiu sobre como, ao longo da evolução, fomos perdendo um pouco desse sentido em comparação a outras espécies, como os cães. “Tivemos a área de captação do olfato reduzida”, disse. “Passamos a usar menos o olfato, nosso nariz não fica perto de superfícies, mas do ar atmosférico.” Ele explicou como, com apenas cerca de 400 receptores olfativos, podemos sentir mais de 10 mil odores diferentes.

O neurocientista Roberto Lent mostrou que o ato de sentir um odor pode parecer simples, mas envolve uma série de etapas no organismo. Segundo ele, uma análise pode ser feita a partir de níveis heurísticos, de escalas diferentes. Em uma escala quântica, por exemplo, uma molécula de um odorante (algo que exala odor) interage com os receptores do sistema olfatório. Já em uma escala um pouco maior, observando-se as células, o odorante se converte em potenciais de ação: navega pelo sistema nervoso até chegar ao bulbo olfatório, que processa e transmite informações sobre o odor. Em uma escala ainda maior, pode-se analisar interações entre diversas redes. Exemplos são a rede olfatório, a rede das emoções, da memória, do controle executivo. Assim, é possível ter uma resposta a um odor (como jogar fora um alimento estragado ou se aproximar de uma pessoa amada).

Trabalhando diretamente com a física quântica, Paleologo falou, entre outros assuntos, sobre sua área de pesquisa: a interação da radiação com a matéria, os sistemas quânticos abertos e a informação quântica. Ele também respondeu a perguntas dos participantes.

Esses e muitos outros temas forma discutidos no segundo episódio. Clique na imagem abaixo para assistir na íntegra:

3º episódio: Física quântica na oncologia

No dia 21 de maio, participaram da série Débora Dummer Meira (especialista em oncologia molecular e genética do câncer), Josilene Cerqueira Santos (especialista em física nuclear aplicada e física médica) e Vanderlei Salvador Bagnato (especialista em física atômica e biofotônica).

Diretamente dos EUA, onde ministra um curso sobre controle e tratamento do melanoma, Bagnato falou sobre sua área de pesquisa. Na USP, ele trabalha com o uso da luz para estimular a produção de substâncias tóxicas em localidades específicas do organismo. A ideia é levar células tumorais à morte ou ao menos alterar seu metabolismo. Seu grupo de pesquisa conta com cerca de 120 pessoas focadas na mecânica quântica de átomos e moléculas e na biofotônica.

Integrante do Núcleo de Genética Humana e Molecular da UFES, Dummer desenvolve uma nova forma de entender o câncer e de tratá-lo. Partindo do princípio de que tumores surgem do crescimento desordenado de células, causado por mutações, seu grupo trabalha com física quântica fazer uma previsão matemática dessas mutações. É uma forma de tentar parar ou reverter o crescimento. Junto a isso, utilizam-se produtos naturais (compostos biologicamente ativos) para modular a proliferação das células e controlar o avanço do tumor. Dessa forma, o câncer ficaria controlado, e o paciente poderia conviver com a doença, sem efeitos colateriais.

Santos traçou a relação entre a física quântica e os métodos diagnósticos e de tratamento do câncer. Para ela, a física quântica é essencial na oncologia, já que os organismos são formados por moléculas e átomos. Nesse sentido, os cuidados com o câncer estão alinhados ao desenvolvimento do conhecimento na área. Ela destacou como o diagnóstico tem se aperfeiçoado por meio de tecnologias avançadas de tomografia, com formação de imagens detalhadas sobre o comportamento do tumor (as chamadas imagens diagnósticas) ou, por exemplo, da ressonância magnética com imagens em três dimensões com alta resolução e excelente contrasta. No tratamento, destaca-se a evolução na radioterapia.

Esses e muitos outros temas forma discutidos no terceiro episódio. Clique na imagem abaixo para assistir na íntegra:

4º episódio: Luz na medicina – Terapias e diagnósticos

No dia 28 de maio, participaram da série a Dra. Elisabeth Yoshimura, professora do Departamento de Física Nuclear do Instituto de Física da USP; o Dr. Maurício Baptista, professor e pesquisador na área de bioquímica na USP, focando na interação entre luz e tecido biológico; e João Consorte, presidente do IPG Health Brasil, o maior grupo global de comunicação e marketing de saúde.

Ao longo de sua carreira, Yoshimura sempre trabalhou na área de radiações. Primeiro com as ionizantes e, mais tarde, com as não ionizantes — caso da luz, que é promissora na medicina. Ela lembrou que a relação entre luz e saúde é antiga, citando o Deus Sol, dos egípcios, reconhecido não apenas pela iluminação da estrela, mas pelo seu potencial curativo. Hoje, sabe-se que esse poder está intimamente relacionado com a produção de vitamina D, que combate, por exemplo, o raquitismo.

Ainda falando sobre o sol, Baptista, doutor na área de fotomedicina, trouxe um ponto importante sobre o filtro solar. Para abordar sobre o tema, ele explicou que a luz solar tem um espectro grande, incluindo a luz infravermelha, a luz visível e a luz ultravioleta. O filtro solar nos protege apenas dos raios ultravioleta B, que causam a vermelhidão. Em uma exposição solar, no entanto, estamos expostos a todo o espectro, podendo sofrer consequências como alterações no DNA e outros efeitos até mesmo desconhecidos. “Quando se recomenda o uso de filtro solar, induz-se a pessoa a ter uma exposição, a se queimar sem saber”, disse. Ele salientou, no entanto, que a exposição solar mais curta tem diversos efeitos positivos na saúde.

Na interface entre a saúde e o mundo corporativo, Consorte abordou a importância da biologia quântica na criação de soluções para a saúde. Ele destacou as possibilidades da fotomodulação, que inovou o tratamento da psoríase. “É uma doença que acomete pelo menos 3% da população, gerando problemas na pele e um consequente impacto social”, disse. “Até pouco tempo atrás, as pessoas com psoríase tinham apenas o relaxamento como saída, agora vemos um avanço. A fotobiomodulação pode mudar a realidade.”

Esses e muitos outros temas forma discutidos no quarto episódio. Clique na imagem abaixo para assistir na íntegra:

5º episódio: Biologia quântica no futuro da neurociência

No dia 4 de junho, participaram da série o Dr. Everton Maraldi, professor da PUC-SP e pesquisador do IDOR e da Ciência Pioneira; o Dr. André Brunoni, pesquisador em psiquiatria da USP; e o Dr. Stevens Rehen, premiado pesquisador da UFRJ, do IDOR e da Ciência Pioneira.

Brunoni explicou que sua principal linha de pesquisa é sobre neuromodulação não invasiva, ou seja, formas de estimular o cérebro sem o uso de fármacos. Nesse sentido, existem várias técnicas: exemplos são a estimulação magnética transcraniana e a estimulação elétrica transcraniana. O pesquisador comentou que este conceito tem sido expandido a estimulações não eletromagnéticas, caso da fotobiomodulação e da sonicação (estímulo via ultrassom). “A estimulação magnética para tratar transtornos mentais trabalha com precisão e personalização”, disse Brunoni. “Procuramos por regiões específicas do cérebro para estimular, o que está ligado a uma maior eficácia no tratamento de algumas condições.”

Integrante do programa de Neurociência dos Valores e Crenças, Maraldi o conceito de crença e sobre as formas de estudar o cérebro nesta área. “Quando falamos em crenças, as pessoas logo pensam em algo que não é real, ou que é irracional. Na verdade, as crenças são fundamentais para a nossa forma de lidar com o mundo e construir a percepção da realidade”, explicou. Ampliando o conceito, ele comentou que ideologias políticas e hipóteses científicas também podem ser entendidos como sistemas de crenças. Na psicoterapia, as crenças podem influenciar na saúde mental — e o tratamento de crenças disfuncionais podem melhorar o bem-estar. Nos estudos da área, o desafio é levar a crença para o contexto científico, experimental. Há, no entanto, soluções: exemplos são os estudos de neuroimagem. Nesses casos, participantes são convidados a fazer tarefas (no caso, orações e leituras de textos sagrados, entre outras possibilidades) enquanto pesquisadores fazem o mapeamento do cérebro por meio da captação de imagens.

Conhecido pelo trabalho com organoides cerebrais (pequenas estruturas que simulam o cérebro), Rehen explicou como a técnica a feita. Basicamente, parte-se de células de fragmentos de pele ou de urina de doadores. Na sequência, essas células passam por uma reprogramação celular: é como se a célula voltasse no tempo e tivesse acesso ao material genético da fase embrionária. Com isso, é possível desenvolver os organoides. “Eles nos dão um potencial de análise interessante. Formam estruturas semelhantes às do cérebro, com uma comunicação complexa entre as células”, disse Rehen. Ele frisou que, apesar de ser uma estrutura reduzida em comparação a um cérebro, os organoides cerebrais são ótimas ferramentas de trabalho.

Esses e muitos outros temas forma discutidos no quinto e último episódio. Clique na imagem abaixo para assistir na íntegra: