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USP São Carlos pesquisa nova tecnologia para conter epidemias

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Além de auxiliar na vacinação, modelo matemático em desenvolvimento irá orientar ações na rede de saúde pública para conter a disseminação de doenças infecciosas

Um estudo com um modelo matemático coordenado pelo professor Francisco Aparecido Rodrigues, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), da Universidade de São Paulo (USP), câmpus de São Carlos, abre novas possibilidades para órgãos governamentais, como o Ministério da Saúde, desenvolverem ações de controle de epidemias e de vacinação da população. Iniciado em 2014, o projeto acadêmico tem apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Segundo o professor Rodrigues, docente do Departamento de Matemática Aplicada e Estatística, do ICMC-USP, o avanço tecnológico atual vem tornando mais precisa a metodologia de controle usada pelos órgãos governamentais, permitindo estimar, por exemplo, qual porcentagem de pessoas que será infectada ao longo do tempo em uma determinada região do País.

“Assim como a ciência usa modelos matemáticos para explicar como um objeto se movimenta, a proposta desse projeto de pesquisa é também desenvolver modelos matemáticos, descritos por equações diferenciais, para criar soluções inovadoras capazes de controlar surtos de doenças infecciosas”, explica.

O professor também integra o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) financiados pela Fapesp, com sede no ICMC-USP. Além de estar envolvido com a modelagem de sistemas, esse grupo é especializado nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional; Mecânica de Fluidos Computacional; Modelagem de Risco; Inteligência Computacional e Engenharia de Software (ver link em Serviço).

Inovação

Também participam do projeto acadêmico com o modelo matemático os cientistas Guilherme Ferraz de Arruda, do ICMC-USP, Emanuele Cozzo e Yamir Moreno, da Universidade de Zaragoza (Espanha) e Tiago de Paula Peixoto, da Universidade de Bath (Reino Unido). Na pesquisa conjunta, um dos destaques é a adoção do modelo de redes multicamada, mais abrangente, e capaz de possibilitar a incorporação de novos dados e variáveis no sistema de informações.

O modelo matemático será agora testado com dados reais, levando em conta questões relevantes em uma epidemia, como os modos pelos quais as pessoas interagem entre si nos ambientes, os períodos de tempo que permanecem juntas (outro fator de predisposição ao contágio), além de questões como o modo de atuação e de proliferação do vetor.

“Essa metodologia pode ser direcionada para outras doenças infecciosas, como dengue e Zika, assim como analisar a propagação de rumores em redes sociais”, destaca o professor Rodrigues, doutor em Física e especialista em análise, simulação e modelagem de processos dinâmicos em sistemas complexos.

Segundo ele, o trabalho acadêmico segue em desenvolvimento, com a vinda de novos alunos, colegas estrangeiros e de dados no sistema de informações. “Até o final de 2018, a perspectiva é realizarmos uma aproximação com agências de controle epidemiológico para desenvolver um projeto conjunto”, prevê.

Serviço

ICMC-USP
E-mail francisco@icmc.usp.br
Tel. (16) 3373-9700

Cepid-CeMEAI
E-mail contatocemeai@icmc.usp.br
Tel. (16) 3373-8159

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 19/05/2018. (PDF)

Unicamp inova na produção de alimentos com probióticos

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Tecnologia desenvolvida abre novas possibilidades para a indústria alimentícia; quando consumidos regularmente, micro-organismos trazem benefícios à saúde

Com pedido de patente já encaminhado, uma pesquisa com probióticos do Laboratório de Microbiologia Quantitativa de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) abriu novas perspectivas para a sua utilização na indústria alimentícia. De acordo com o professor Anderson de Souza Sant’Ana, responsável pelo projeto acadêmico, esses micro-organismos já são incluídos vivos na composição de alimentos como iogurtes, leites fermentados, queijos e produtos lácteos, entre outros, e quando consumidos regularmente, trazem benefícios à saúde.

Atualmente, explica Sant’Ana, docente do Departamento de Ciência de Alimentos, da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-Unicamp), um dos principais desafios do grupo de cientistas é encontrar meios para aumentar a sobrevivência dos probióticos em algumas etapas do processamento industrial dos alimentos. Isto é, como fazê-los resistir as altas temperaturas empregadas, ou, ainda, como resistir a uma mistura ácida comum, como, por exemplo, o suco de laranja.

Macarrão e almôndega

No Laboratório de Microbiologia Quantitativa de Alimentos, Anderson coordena equipe formada por quatro pós-doutorandos e 20 alunos de iniciação científica (graduação), mestrado e doutorado. Em 2017, o grupo apresentou três teses de doutorado. A primeira delas, de autoria da pesquisadora Mariana Batista Soares, teve bolsa concedida pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) e consistiu em adicionar probióticos esporulados ao requeijão, ou seja, adotou como estratégia a incorporação deles ao alimento em uma fase de desenvolvimento anterior à adulta.

As outras duas tecnologias são de autoria das gêmeas Caroline e Carine Nunes de Almada. Com bolsas do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), as irmãs produziram trabalhos acadêmicos com resultados promissores para a indústria alimentícia. “Tão logo foi identificado o potencial delas para a indústria, buscamos apoio e orientação da Agência de Inovação Inova Unicamp para proteger a descoberta com pedidos de patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi)”, informa Sant’Ana.

De acordo com a literatura científica, quanto mais íntegro for o probiótico na sua ingestão, maiores serão os benefícios à saúde. Entretanto, destaca o professor Anderson, mesmo estando mortos, esses micro-organismos mantêm efeitos benéficos à saúde. Tomando por base esse princípio, Caroline desenvolveu uma versão inativa das bactérias probióticas para ser agregada ao macarrão. Chamada de paraprobiótica, pode ser adicionada a alimentos submetidos a alta temperatura em seu processo de produção.

Carine, avaliou o uso de oito tipos de probióticos esporulados com diversos alimentos, como leite, suco de laranja, almôndega, pão, pimenta em pó e iogurte – todos capazes de suportar processos como pasteurização, cozimento, forneamento e irradiação, comuns na indústria. Entre as variedade testadas, a de resultados mais satisfatórios foi averiguada com pão, suco de laranja e iogurte em simulações com roedores e em laboratório. O objetivo era estudar os efeitos benéficos à saúde quando as bactérias esporuladas eram veiculadas por diferentes alimentos.

“Os animais que consumiram o iogurte tiveram redução de glicose de 10% e de 34% de triglicerídeos, e também mostraram indicativos de efeitos benéficos sobre a microbiota intestinal”, relata o professor Sant’Ana. Assim, há agora novas possibilidades para a indústria, “pelo fato de os probióticos tradicionais não suportarem muitos dos processos testados agora com sucesso na Unicamp”, comenta. “Os próximos passos são aprimorar ainda mais a pesquisa e aguardar o contato de empresas interessadas nas inovações do Laboratório”, finaliza.

Serviço

Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-Unicamp)
Tel. (19) 3521-2155

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 01/03/2018. (PDF)

Pesquisa da USP cria pele humana própria para testes da indústria cosmética

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Produzido em laboratório, tecido de origem natural atende à legislação e substitui o uso de animais em experimentação antes do lançamento de novos produtos

Em 2019 terminará o prazo de cinco anos dado pela Resolução Normativa 17/2014 do Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (Concea), órgão do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), para a proibição no País de testes com animais antes do lançamento de novos cosméticos. Para cumprir a legislação federal, diminuir o sofrimento do animal e atender à indústria, um método científico alternativo é a pele humana reconstruída em laboratório.

Iniciado em 2003, e tendo recebido apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), esse projeto da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) atende, atualmente, às empresas interessadas em capacitar seus profissionais na tecnologia para a produção dos tecidos de pele humana reconstruída, de acordo com suas necessidades específicas.

Produção

Proveniente de células humanas, a pele reconstruída requer entre 10 e 30 dias para ser produzida e depois de pronta, dura até 10 dias. A tecnologia foi desenvolvida no Laboratório de Biologia da Pele da USP, grupo acadêmico coordenado pela bióloga Silvya Stuchi Maria-Engler, livre-docente em Citopatologia Clínica do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da FCF, em colaboração com a professora titular Silvia Berlanga de Moraes Barros. Além delas, a equipe tem mais uma técnica de nível médio, três alunos de graduação, quatro de mestrado, três de doutorado e quatro de pós-doutoramento.

À frente do projeto desde o seu início, a professora Silvya conta ter dedicado sua formação ao estudo de uma das estruturas das camadas da pele, a derme. Segundo ela, a partir de 2003, o Brasil, quarto maior mercado consumidor de cosméticos do mundo, seguiu tendência iniciada na Europa de abandonar a prática de testar em animais as formulações antes de lançar novos produtos – e substituir assim, a partir de marcos legais, essa experimentação por kits com tecido de células da pele humana. Com a criação do Concea, em 2008, surgiu a oportunidade para o desenvolvimento de um kit nacional do gênero, com vistas a atender às demandas da academia e da indústria de cosméticos.

Importação

O mercado internacional de kits de pele humana é liderado pelas fabricantes de cosméticos L’Oréal (francesa) e MatTek (norte-americana). A pele humana reconstruída em laboratório integra os chamados métodos alternativos previstos pela legislação e substitui, por exemplo, dois dos testes realizados pela indústria: o de Draize, de corrosão e avaliação cutânea, no qual são espalhadas substâncias no dorso raspado de coelhos albinos; e o de irritação, realizado diretamente nos olhos do roedor.

Segundo Silvya, o modelo desenvolvido pela USP, embora comparável aos comerciais, ainda carece de validação, no qual no mínimo dois laboratórios desenvolvem os testes com material de referência, usando o mesmo protocolo científico e substâncias utilizados no procedimento inicial. “Por esse motivo, as empresas e a academia também precisam importar o kit estrangeiro”, explica.

Base nacional

“Nem sempre o processo de importação é satisfatório, por se tratar de um material vivo, perecível e sujeito a problemas com prazos de liberação na alfândega”, explica Silvya. “Inclusive, para ganhar tempo, muitas vezes o fabricante nacional de cosméticos acaba testando seus princípios ativos em outros países. Essa decisão, somada a questões aduaneiras, acaba prejudicando a formação de uma cadeia econômica de produção de cosméticos no Brasil”, observa a professora.

De acordo com Silvya, não existe patente para a produção da pele humana reconstruída, “entretanto, é necessário ter uma capacidade científica e de desenvolvimento padronizada, delicada e específica”. Nesse sentido, destaca o fato de o insumo aprimorado na universidade pública estadual paulista atender a dois dos 24 métodos alternativos definidos pela Rede Nacional de Métodos Alternativos (Renama), também órgão ligado ao MCTIC.

Esses métodos alternativos seguem o princípio internacional dos 3Rs: Reduction, Refinement and Replacement. Nessa sigla em inglês, o primeiro R propõe reduzir o uso de animais nos procedimentos; o segundo, diminuir a dor e o estresse do animal decorrentes da experimentação; e o último, dispensar o uso de vertebrados vivos. Essa tríade, proposta pelos pesquisadores William Russell e Rex Burch na década de 1950, é considerada um marco para o uso de animais em experimentação e no desenvolvimento de métodos alternativos ao uso deles pela ciência.

Serviço

FCF-USP
Telefone (11) 3091-3631
E-mail: silvya@usp.br
Concea
Lei federal nº 11.794/2008 – Regras para o uso científico de animais
Renama

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 12/01/2018. (PDF)