Investigadores da UA recorrem à física dos Buracos Negros e criam método para otimizar a quimioterapia

Investigadores da Universidade de Aveiro (UA) criaram um método para otimizar o planeamento terapêutico por quimioterapia recorrendo à física dos Buracos Negros. Esse trabalho teve como principal objetivo «desenvolver tratamentos personalizados capazes de aumentar a eficácia dos fármacos em uso clínico».

O estudo baseia-se num controlo inspirado na natureza, onde as massas tumorais são «aprisionadas» e submetidas a dinâmicas de atração que levam à sua remissão.
Atualmente verifica-se que os tratamentos oncológicos baseados em quimioterapia apresentam limitações significativas, destacando-se a sua eficiência reduzida e os consideráveis efeitos colaterais.

De modo a «superar essas limitações e desenvolver tratamentos personalizados às idiossincrasias de cada paciente», a equipa da UA criou uma nova metodologia para o planeamento terapêutico do tratamento por quimioterapia que incluiu a seguintes etapas de desenvolvimento: «o design de um algoritmo de controlo pioneiro, baseado em leis físicas associadas aos Buracos Negros; a investigação da potencialidade deste algoritmo para realizar terapias que resultem na remissão do volume do tumor, ou em transformá-la numa doença crónica; e a realização de testes de simulação relacionados com a evolução do volume tumoral, utilizando distintos fármacos, incluindo a sua acumulação no tumor, distintos volumes tumorais e diversos modelos matemáticos de desenvolvimento tumoral».

Os resultados obtidos por esta investigação multidisciplinar destacam «a capacidade deste novo algoritmo de controlo, inspirado na astrofísica, para realizar tratamentos personalizados de quimioterapia capazes de responder adequadamente perante a imprevisibilidade da evolução tumoral, incluindo a resistência tumoral à quimioterapia».

As descobertas «fornecem fortes evidências de que a terapia do cancro inspirada em fenómenos encontrados em Buracos Negros pode emergir como um paradigma disruptivo», o que «abre novas direções de investigação com elevado impacto para os clínicos e pacientes oncológicos, explorando sinergias entre algoritmos de controlo baseados em fenómenos astrofísicos e inteligência artificial aplicada à terapia personalizada avançada do cancro».

Este trabalho preliminar conta com a participação dos investigadores Marco Santos e Gil Gonçalves do Centro de Tecnologia Mecânica e Automação (TEMA), Delfim Torres e Carlos Herdeiro do Centro de Investigação e Desenvolvimento em Matemática e Aplicações (CIDMA), assim como do estudante de doutoramento Rodrigo Bernardo. E já resultou na publicação de um artigo na revista internacional “Computers in Biology and Medicine”, intitulado “Next-generation chemotherapy treatments based on black hole algorithms: From cancer remission to chronic disease management”.

«Com o objetivo de que estes novos modelos de planeamento terapêuticos possam gerar impacto para os pacientes, clínicos e a sociedade em geral, foram submetidos vários projetos científicos nacionais (FCT – Projetos em todos os Domínios Científicos) e internacionais (CaixaResearch Health Call 2024), em parceria com investigadores e clínicos do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, de modo a obter financiamento destinado à validação pré-clínica», informou, ainda, a UA.