USP cria biossensor capaz de reconhecer a bactéria "Bacillus cereus", que contamina alimentos

Um dos problemas mais alarmantes na saúde pública e no agronegócio é a contaminação dos alimentos por bactérias. Entre elas está o Bacillus cereus, que se destaca por causar intoxicações alimentares e infecções gastrointestinais na população. Pensando nisso, foi desenvolvida uma nova tecnologia capaz de detectar rapidamente essa bactéria, baseada em um biossensor que utiliza um eletrodo com uma proteína que reconhece a bactéria, gerando uma alteração elétrica que permite sua detecção.

Esse trabalho faz parte de uma linha de pesquisa bastante ativa no Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia da USP de São Carlos, que é o desenvolvimento de sistemas para diagnóstico e testes rápidos. Dessa forma, o biossensor é um dispositivo analítico, de preferência miniaturizado e descartável quando aplicado em medicina e no agronegócio, que é capaz de reconhecer algo que se queira detectar. Os mais conhecidos no mercado são o glicosímetro, para detecção de glicose do diabético, e o teste rápido da covid.

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Valtencir Zucolotto, professor do Instituto de Física de São Carlos da USP (IFSC), explica qual é essa proteína e como ela consegue identificar especificamente o Bacillus cereus. “O sistema é construído a partir de uma plataforma na qual vai um circuito elétrico impresso, que chamamos de eletrodo e, em cima dele, vai imobilizada uma proteína específica, neste caso, a endolisina. Ela vem de um vírus que é bacteriófago, que está evoluindo na natureza há milhões de anos, justamente para conseguir detectar e matar esse bacilo específico. Assim, quando uma amostra que pode vir do alimento entra em contato com o sistema, a proteína sofre algum tipo de modificação na superfície do eletrodo, e através de uma medida elétrica, enxergamos essa modificação e sabemos que o bacilo está ali.”

A pesquisadora do IFSC e inventora do projeto, Fernanda Coelho, comenta o que acontece após o reconhecimento da bactéria. “Numa extremidade da proteína existe uma sequência que consegue reconhecer a parede celular dessa bactéria, de forma específica. E na outra extremidade tem uma sequência de aminoácidos que promove a lise dessa parede, ou seja, sua destruição. Então, essa é a proteína responsável pelo reconhecimento e pela clivagem do bacteriófago. A estratégia foi utilizá-la para fazer um biossensor para detectar B. cereus, como também nós a utilizamos para fazer um complexo, para uma aplicação e promover a lise.”

Substituindo os métodos tradicionais

Os métodos tradicionais de detecção de microbiologia são considerados demorados, dependendo de uma infraestrutura laboratorial especializada. Eles consistem no PCR comum, que demanda equipamentos de altíssimo custo e pessoal treinado para poder operá-lo. Dessa maneira, o biossensor oferece como alternativa um resultado rápido, mas que não abdica da precisão, podendo mudar toda dinâmica de linhas de produção. “A detecção é importante tanto para quem está exportando quanto para quem importa. Para os exportadores, é importante manter as normas regulatórias e para quem importa, para fazer os testes de qualidade daquilo que está recebendo. Então, esses processos de monitoramento da qualidade são muitíssimo importantes, e quanto mais rápido, melhor, mas sem abrir mão da precisão. Mesmo que seja inicialmente um screening rápido de uma grande quantidade. E caso haja algum problema, a carga pode depois seguir para métodos convencionais para se ter mais certeza. Desse modo, mesmo nesses casos, os sensores rápidos são muito vantajosos”, afirma Zucolotto.

As cadeias produtivas e o futuro do projeto

“O Bacillus cereus é muito associado a surtos em produtos como arroz, laticínios e vegetais. No começo do ano tivemos, inclusive, surtos na produção de leite em diversas fórmulas infantis. Os biossensores entram nesses mercados, é um campo que está totalmente apto para poder receber essa tecnologia e que pode mudar totalmente as cadeias produtivas desses alimentos”, comenta Fernanda.

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O projeto se encontra, no momento, em escala de protótipo de laboratório, com patente via Agência USP de Inovação. “Por enquanto, estamos nos estágios iniciais, mas já temos um artigo submetido em análise por revistas internacionais e depois pretendemos encontrar parceiros para fazer o escalonamento e a transferência de tecnologia”, finaliza o professor.

As informações são do Jornal da USP, adaptadas pela equipe MilkPoint.

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