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Jornal da USP online

USP contra a covid-19: conheça as várias ações da Universidade para ajudar no combate à pandemia

Publicado em 17 abril 2020

Por Redação

Unidades que concentram outros estudos sobre diagnósticos:

 

– apoio ao diagnóstico pela técnica PCR: transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (IFSC)

– diagnóstico molecular da covid-19 (FMVZ)

– desenvolvimento de teste rápido para detecção do coronavírus (ICB)

– produção de biossensores para diagnóstico rápido do coronavírus (IQSC)

– estudo comparativo sobre o diagnóstico da covid-19 em amostra de swab combinado nasal e oral e em amostra de fluido oral (saliva) (FO, FM)

– Desenvolvimento de testes sorológicos para a detecção de anticorpos da covid-19 (FM)

– criação da Rede USP para o diagnóstico da covid-19, com cinco centros voltados para a realização de testes de diagnóstico molecular (FM, FMRP, ICB, Plataforma Pasteur-USP, FMVZ, FOB, FZEA)

– validação de testes rápidos de diagnóstico (IB, IQ)

– diagnóstico da covid-19 por metabolômica e agregação plaquetária (FM)

– criação de sistema de detecção precoce de insuficiência respiratória por análise de áudio, usando técnicas de inteligência artificial e aprendizado de máquina (FM, IME)

– produção de diferentes proteínas do vírus que serão usadas para o desenvolvimento de testes rápidos de detecção (ICB)

– estudo sobre a perda de olfato e paladar como sintomas de infecção pelo coronavírus (IQ, parceria Unifesp)

– estudo para diagnóstico e identificação de infectados através de diagnóstico por imagem com métodos de modelagem e análise estatística (FFCLRP)

–– análise de pacientes idosos, portadores de doenças crônicas que possuem mais marcadores de envelhecimento celular em relação a idosos sem diagnóstico de doenças (EACH)

– utilização de inteligência artificial para análise de imagens de raio X em pacientes com pneumonia para avaliar as diferenças em pacientes com covid-19 (FFCLRP)

– estudo da predição de antivirais para a covid-19 (FMVZ)

– detecção da presença do coronavírus na cavidade oral e em glândulas salivares maiores e menores (FO)

– interação do vírus SARS-CoV-2 om o receptor humano (IQ)

Vacina: riscos calculados

Uma das maneiras mais eficazes de controle e prevenção de doenças infecciosas, a vacina é uma necessidade urgente para contenção do vírus da covid-19. Como o conhecimento sobre o vírus ainda é limitado, os pesquisadores alertam para a necessidade de se seguir todos os rigores técnicos científicos antes de levar qualquer formulação para testes clínicos. Uma das medidas principais para elaboração de uma vacina eficaz e segura nesse momento de urgência é não usar o material genético do vírus na formulação, mesmo que seja atenuado ou inativado. Conheça algumas pesquisas da USP:

Um dos estudos em destaque para desenvolvimento da vacina para a covid-19 é feito numa parceria entre o Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP, a Universidade de Oxford, na Inglaterra, e a Universidade de Berna, na Suiça.

Ele utiliza na elaboração da vacina os VLPs (do inglês, virus like particles) que são estruturas de múltiplas proteínas que carregam características de vírus, mas excluem sua capacidade de replicação, pois não contém o genoma viral. As VLPs têm sido usadas com sucesso em humanos para o desenvolvimento de vacinas e evita a utilização de patógenos atenuados ou inativados, o que comprometeria a segurança. A pesquisa tem financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de S. Paulo (Fapesp) e estimativa de conclusão até abril de 2023.

Outras pesquisas investigam materiais de apoio ou ações que auxiliam na criação de uma vacina:

– produção de diferentes proteínas do vírus que serão usadas para o desenvolvimento de candidatos vacinais (ICB)

– ativação de resposta imune celular contra o vírus da covid-19, visando o desenvolvimento de vacinas (ICB)

– desenvolvimento de vacina vetorizada para SARS-CoV2 baseada em genética reversa com o vírus NDV (FZEA)

Novos tratamentos:

dos testes à aprovação

Na emergência de saúde pública pela pandemia de coronavírus, a busca por um tratamento eficaz é objetivo de vários laboratórios da Universidade. Agilizar os processos que vão dos testes até a aprovação de medicamentos ou terapias é um pré-requisito para as pesquisas que, ao mesmo tempo, precisam de cuidado para que as abordagens propostas não atrapalhem ainda mais o combate à pandemia. As pesquisas vão de reposicionamento e descoberta de novos fármacos, passando pelo desenvolvimento de substâncias a partir de anticorpos até análises de sintomas e processos inflamatórios.

Em um dos estudos, o Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP, em parceria com a Universidade de Cornell, nos EUA, investiga a incidência e gravidade da covid-19 em pacientes que fazem uso contínuo de medicamentos antirretrovirais ou da hidroxicloroquina para o tratamento da infecção por HIV e de doenças autoimunes. Eles serão comparados às pessoas que não fazem uso de qualquer medicação com o objetivo de identificar estratégias de tratamento e prevenção contra o coronavírus.

As Faculdades de Ciências Farmacêuticas do campus de São Paulo e de Ribeirão Preto possuem várias pesquisas em destaque, algumas em parcerias:

– reposicionamento de fármacos para o coronavírus com abordagem de medicina de rede (FCF)

– aprimoramento de formulações para reposicionamento de fármaco antihelmíntico com potencial atividade antiviral de amplo espectro (FCF)

– desenvolvimento e avaliação de antiinflamatórios na forma de nanosuspensões nasais, utilizando bixina e pullulan para atingir os alvéolos de maneira mais eficiente (FCF)

– uso de metotrexato veiculado em nanopartículas que se ligam aos receptores de lipoproteína de densidade baixa (LDL) para tratamento de pacientes com síndrome de desconforto respiratório (FCF, HC FMUSP)

– estudos de inibidores da replicação viral do coronavírus por fármacos reposicionados em potencial e produtos naturais (FCFRP)

– estudo sobre a adaptação das ferramentas de bioinformática estrutural para estudos in silico de flavivirus para o coronavírus (FCFRP)

– estudo para descoberta de candidatos a fármacos para coronavírus (FCFRP, Unicamp, UFG)

– estudo do impacto de entidades moleculares na infecção por coronavírus (FCFRP, ICB, Fiocruz, Unicamp)

– produção de sistemas nanométricos para transporte de proteínas do vírus, produção de anticorpos mais específicos para detecção da doença e detecção de alta sensibilidade (IFSC, FFCLRP)

O Instituto de Ciências Biomédicas concentra vários estudos em busca de tratamentos:

– elaboração de plataforma de triagem fenotípica para reposicionamento de fármacos, descoberta de novas entidades químicas e validação de alvos para tratamento da covid-19

– estudo do uso de células tronco mesenquimais no tratamento de casos graves da covid-19

– pesquisa sobre a mitigação dos efeitos do vírus Sars-CoV-2

– importância do estresse oxidativo como via para bloqueio de replicação do coronavírus

– desenvolvimento de modelo animal para covid-19

– avaliação do burst de Sars-CoV-2 em células humanas através de microscopia avançada

– análise da resposta imunológica de células humanas contra o vírus Sars-CoV-2

Atuação da Faculdade de Medicina, também em parcerias:

– utilização da N-acetilcisteína para o tratamento de síndrome respiratória aguda grave em pacientes com Covid-19 (FM)

– desenvolvimento de métodos sorológicos multiplex e anticorpos policlonais utilizando antígenos naturais de SARS-CoV-2 (FM)

– estudo de anticorpos monoclonais neutralizantes na prevenção da replicação do vírus e combate e tratamento das infecções pela covid-19 (HC FMUSP, George Washington University/EUA)

– produção de soro hiperimune a partir do plasma de pacientes recuperados da infecção por covid-19 (HC FMUSP)

– sequenciamento do genoma completo de isolados de SARS-CoV-2 obtidos de pacientes do Brasil em diferentes fases da epidemia e com diferentes graus de gravidade de sintomas e sua comparação para análise da presença de mudanças genéticas que possam indicar eventos de adaptação viral (Plataforma Pasteur-USP, HC FMUSP e Hospital Universitário)

Pesquisas em outras unidades:

– avaliação e síntese de novos derivados organo-calcogênicos na busca por tratamentos contra a covid-19 (IQ, ICB, Unifesp)

– estudo de reposicionamento de drogas por docking para selecionar possíveis fármacos que possam inibir a atividade da proteína do coronavírus (IQ)

– estudo sobre a perda do olfato como um sintoma inicial da covid-19 (IQ)

– desenvolvimento de rotas sintéticas para a produção local de fármacos com atividade antiviral para o tratamento da covid-19 (IFSC)

– análise das modificações em argilas brasileiras para obter nanossistemas de liberação controlada de fármacos que estão sendo testados no tratamento contra a covid-19 (Poli)

– análise da história genética do coronavírus no país através de sequenciamento realizado pela rede de especialistas Rede Vírus, com a iniciativa cahamada Corona-ômica BR (FZEA)

– estudo do processo inflamatório do tecido pulmonar na infecção pelo novo coronavírus (FORP)

– desenvolvimento de métodos analíticos por CLAE-EM (cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas) para identificação e quantificação de biomarcadores envolvidos no quadro inflamatório provocado pelo vírus (FMRP)

– pesquisa de anticorpos recombinantes com efeito neutralizante da infecção provocada pelo coronavírus ou como ferramenta de diagnóstico (FMRP, FCFRP, UnB, Fiocruz)

– pesquisas laboratoriais e desenvolvimento instrumental para protocolos de tratamento de infecções do trato respiratório por inativação fotodinâmica (IFSC, UFSCar)

USP vai testar milhares de fármacos para tratar o novo coronavírus

Simuladores, plataformas e algoritmos

O uso de recursos tecnológicos é essencial no combate à pandemia. Modelos de projeção de casos, dados de geolocalização, desenvolvimento de algoritmos e robôs autônomos são alguns dos estudos da Universidade que estão ajudando a monitorar casos e a prever cenários, além de atuar diretamente no auxílio aos profissionais da saúde e na tomada de decisões dos agentes públicos. Conheça os estudos em andamento:

A Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) tem realizado vários estudos usando ferramentas computacionais aplicadas à saúde pública. Uma das pesquisas, por exemplo, analisa dados de localização de celulares para avaliar a circulação de pessoas na cidade de São Paulo a partir do início da quarentena. Os resultados podem ajudar a melhorar as políticas de distanciamento social. Confira outros estudos da FCF:

– desenvolvimento de uma ferramenta computacional amigável para vigilância de epidemias e monitoramento dos casos no Brasil e na América Latina

– desenvolvimento da ferramenta SiPoS de localização de pacientes com covid-19, permitindo saber quais lugares passaram e quem poderá ter sido exposto ao vírus

– aplicação de métodos de aprendizado de máquina em dados do Sistema Único de Saúde (SUS) de pacientes com infecção por coronavírus para determinar quais sintomas melhor predizem a severidade da doença

– modelos de projeção de casos de pacientes infectados por covid-19

– estudos sobre os dados de início da covid-19 no Brasil para formar a história sobre os primeiros casos da doença

– análise do padrão de mobilidade urbana da população brasileira

– desenvolvimento de ferramenta computacional (BioProfile) com prontuário digital que permite o acompanhamento das ações durante o período de internação e no direcionamento das tomadas de decisões dos profissionais de saúde com maior eficiência

– desenvolvimento de ferramenta (StructRNAfinder) de comparação da estrutura secundária do RNA de vários coronavírus para entender as diferenças relacionadas ao coronavírus

A Escola de Artes, Ciências e Humanidades destaca três estudos:

– sistema computacional de suporte e análise de dados de psicoterapias de apoio aos profissionais de saúde do Hospital das Clínicas com relação à situação de pandemia

– desenvolvimento de plataforma digital de reabilitação para pessoas com deficiência física e cognitiva que permita a realização de exercícios de forma remota e o acompanhamento pela equipe de reabilitação

– desenvolvimento de simulações do modelo SIR para estudos sobre a covid-19, visando estabelecer estimativas sobre a dinâmica da pandemia e estimar números de leitos necessários

O Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) de São Carlos é outra importante fonte de pesquisas que usam a tecnologia contra a pandemia. Um exemplo é o protótipo de robô autônomo que pode dar suporte na distribuição de remédios e alimentos aos pacientes doentes em hospitais. Veja a seguir algumas pesquisas do ICMC:

– estudo da gestão de insumos hospitalares, considerando a taxa de ocupação e os níveis de estoques mínimos em hospitais com previsão de demanda, levando em consideração a pandemia de coronavírus

– adaptação do modelo SEIR universalmente usado para prospectar a propagação de epidemias, usando modelos probabilísticos e de inteligência artificial para inserir o grau de possibilidade de isolamento em relação à demografia brasileira

– desenvolvimento de testes de algoritmos que podem ser utilizado em reposicionamento de fármacos

– pesquisa com utilização de ciência de dados e aprendizado de máquina aplicados ao diagnóstico de covid-19 a partir de dados do espectro clínico de pacientes infectados

– desenvolvimento de aplicativo com reconhecimento e geração de mensagens de voz com chatbot para indicar a analfabetos funcionais qual o hospital mais próximo em que ele conseguirá atendimento mais rápido, com dados atualizados em tempo real

– estudos sobre a previsão da evolução dos casos positivos de covid-19, estimando onde e quando ocorrerão os picos de contaminação por município com mais de 200 mil habitantes

– desenvolvimento de modelos de aprendizado de máquina para aprender parâmetros da curva de contágio de outros países e ajustá-los ao cenário brasileiro por meio de recursos como mineração de dados

– modelagem da propagação do coronavírus por meio de redes complexas dinâmicas, de modo a verificar o efeito de diferentes políticas de prevenção no número de infectados

– desenvolvimento de sistema de informação para gestão integrada de leitos hospitalares e respiradores necessários aos pacientes mais graves de covid-19

Outras unidades com pesquisas em destaque:

– estudo sobre os principais fatores impulsionadores e restritivos para a adoção de tecnologias digitais no ensino, tanto no início quanto depois da crise do coronavírus (FEA)

– estimativa de parâmetros epidemiológicos, modelagem matemática e documentação da vivência da pandemia de covid-19 em periferias (FMVZ, FM, EACH, ECA, IEA)

– pesquisa sobre como a evolução do padrão de infecções e óbitos por covid-19 se relaciona com os diferentes padrões urbanos na cidade de São Paulo (IEA, FFLCH)

– modelagem da curva de casos de covid-19 com ferramentas estatísticas e matemáticas para informar o debate público e a gestão pública desenvolvidas pelo Observatório COVID-19 BRP (IB, UNESP, UNICAMP, UFABC, UnB, FIOCruz e várias universidades estrangeiras)

– análise com o uso de técnicas de ciência de dados e processamento de linguagem natural dos discursos nas redes sociais da população, gestores e imprensa sobre a covid-19 e suas implicações em saúde pública (Poli, FM)

– estudos de modelagem para análise da evolução da epidemia de covid-19 (FM)

– elaboração de simulador virtual 3D para orientar profissionais da saúde sobre o uso do ultrassom como ferramenta de pré-diagnóstico e apoio à intervenções clínicas em pacientes com coronavírus (FFCLRP, FMRP)

– pesquisa sobre populações vulneráveis e serviços ou recursos com espaços disponíveis para contribuir com o Sistema Único de Saúde no enfrentamento da epidemia (FFLCH, IEA)

– criação de modelo matemático sobre a evolução do número de casos de covid-19 para prever casos futuros da doença e ensinar a população a entender as previsões (IFSC)

– desenvolvimento de algoritmos para predição de morte nos pacientes com casos graves de covid-19 (ICB)

– análises espaciais para identificação de aglomerados espaço-temporais de casos notificados, casos suspeitos e óbitos (FFLCH, IEA)

– modelo preditivo de diagnóstico baseado em dados de vigilância para ajudar a combater a pandemia de coronavírus (FSP)

– estudo com estimativas dos infectados com a covid-19 no País com predições a cada 5 dias para o número de casos confirmados (Esalq)

– estudo do tempo para um país atingir o número de mil casos confirmados de covid-19 (Esalq)

– pesquisa de comparação das curvas de sobrevivência ao covid-19 por continentes, incluindo algumas variáveis explanatórias para melhor estuá-las (Esalq)

novos arranjos

Vários estudos da Universidade investigam os efeitos da pandemia na organização social e nas condições de vida das pessoas e das cidades. A configuração dos ruídos urbanos com o distanciamento social, as novas formas de trabalho, mapeamentos sobre a mobilidade de pedestres e veículos, capacitação de pessoas para novas funções, geração de renda. São várias as frentes que distintas áreas do conhecimento investem para ajudar a combater à covid-19 e favorecer a construção de uma sociedade mais sustentável pós-pandemia.

A Escola de Artes, Ciências e Humanidades concentra boa parte dos estudos relacionados aos novos arranjos sociais:

– estudo para a capacitação de profissionais de diferentes áreas para atuar no combate ao coronavírus com aplicação do método científico para o desenvolvimento de novas tarefas, novos métodos e desenvolvimento de protocolos

– pesquisa sobre os efeitos da pandemia no estilo de vida de famílias do município de São Paulo, em indicadores socioeconômicos, de saúde, de lazer, e de relações sociais

– pesquisa sobre a produção de têxteis para a geração de renda entre pessoas em situação de vulnerabilidade social como forma de apoio às ações de combate ao novo coronavírus

– análise sobre tendências da abordagem da mídia esportiva e dos atletas frente à interrupção de suas atividades pela pandemia de covid-19

– análise de projetos de emenda à Constituição, decretos legislativos e leis ordinárias e complementares, que têm sido discutidos e aprovados no Parlamento, em condição de urgência, para regulamentar o estado de calamidade

– desenvolvimento de projeto para utilização de testes rápidos de detecção do coronavírus em amostras de água potável na cidade de São Paulo, em estações de tratamento de água para abastecimento humano e em estações de tratamento de esgotos

Pesquisas em outras unidades:

– estudo sobre recomendações de combate à covid-19 com base em mapeamentos das macrozonas e na cidade de São Paulo (IEA)

– investigação sobre como a pandemia afeta questões de saneamento e governança ambiental na macro metrópole para fornecer subsídios científicos aos gestores públicos e favorecer a construção de uma sociedade mais sustentável pós-pandemia (IEA)

– estudo sobre as condições de ruído urbano antes, durante e depois das medidas de distanciamento social em área central da cidade de São Paulo para avaliação dos efeitos da pandemia de covid-19 na redução da poluição sonora (FAU)

– pesquisa sobre a atuação e condições de trabalho dos profissionais de comunicação no contexto de pandemia do coronavírus (ECA)

– análise do aumento da pesquisa na temática sobre coronavírus, a distribuição geográfica e institucional de seus autores e a importância do acesso aberto a suas publicações (ECA)

– análise sobre os hospitais de campanha no auxílio ao sistema de saúde para combate à covid-19 e seus impactos sobre a cidade (IAU)

– estudo sobre a atuação por teletrabalho e os impactos psicológicos para os indivíduos que estão neste regime de atividade durante a pandemia (FFCLRP)

– pesquisa sobre o fluxo de pessoas em ambientes de trabalho com o objetivo de diminuir o risco de contaminação por doenças infectocontagiosas (Poli)

– desenvolvimento de modelos de mobilidade para análise de deslocamento de pessoas e prevenção de aglomerações (Poli)

– avaliação da responsividade à epidemia de coronavírus pelo setor odontológico incluindo instituições odontológicas acadêmicas, estudantes e clínicos em vários países (FO)

– elaboração de orientações gerais para diminuição da propagação do coronavírus entre trabalhadores de abatedouros (FMVZ)

– estudo sobre o comportamento do coronavírus em populações vulneráveis no município de São Paulo (FSP)

– desenvolvimento de estratégias de segurança no trabalho utilizadas por profissionais de saúde no cuidado a pacientes com a covid-19 (EERP)

– estudo dos discursos oficiais e corporativos sobre a participação de estudantes da área da saúde no enfrentamento à pandemia de coronavírus (EERP)

– análise de ações e percepções sobre a pandemia de covid-19 no âmbito da educação básica no sistema de ensino estadual de estado de São Paulo e sua relação com o setor saúde (EERP)

Equipamentos de proteção:

demandas urgentes

O desafio da proteção dos profissionais que estão na linha de frente de combate ao coronavírus, que também inclui o monitoramento da saúde mental, e a descontaminação de ambientes estão no horizonte das pesquisas da USP. Nesta categoria, grande parte dos estudos já saíu do papel e está abastecendo hospitais e profissionais de saúde.

Várias iniciativas com a participação da Escola Politécnica apresentam propostas de melhoria para materiais de proteção:

– desenvolvimento de máscaras seguras que possam ser produzidos em oficinas de costura com o uso de materiais alternativos (Projeto Respire!) (Poli, FM, IF, InovaUSP)

– elaboração de máscara de proteção de alto desempenho para uso de médicos intensivistas (Poli)

– produção de faceshields e tiaras para equipamentos de proteção destinados aos profissionais de saúde (Poli)

– produção emergencial de shields (protetores) para profissionais da área de saúde que atuam no enfrentamento da covid-19 (Poli, Inovalab)

– aplicação de prata coloidal na esterilização no ambiente hospitalar para mãos, máscaras e outros itens (Poli, FM)

– criação de robô entregador de exames laboratoriais e medicamentos (Poli)

– desenvolvimento de protótipo de máscara de proteção com possibilidade de reutilização, que seja de fácil acesso, baixo custo, e com maior poder de proteção (HC FMUSP, Poli, IPT, Fundacentro)

Em São Carlos, quatro pesquisas sobre equipamentos de proteção se destacam. Uma delas, do Instituto de Física, que resultou em equipamento que já está em uso em hospital, criou rodos que emitem radiação ultravioleta para a descontaminação de pisos, evitando a propagação do vírus através dos sapatos.

– produção de equipamentos de proteção individual para hospitais da cidade de São Carlos (EESC)

– impressão de suportes para viseiras (face shields) em impressora 3D para os profissionais de saúde (EESC)

– estudo da inativação microbiana com ozônio em máscaras de proteção individual para reciclagem (IFSC)

– monitoramento da saúde mental de colaboradores do complexo do HC por meio de uma plataforma online e atendimento telefônico para promoção de saúde, prevenção e tratamento das reações ao estresse e transtornos mentais (HC FMUSP)

– Desenvolvimento de plataforma virtual (EPISaúde) para profissionais de saúde sobre o uso correto de equipamentos de proteção individual – EPIs (ICB)

– desenvolvimento de antisséptico para superfícies e ambientes (IF, FCF, ICB)

– criação de protetor antiviral em spray para uso em têxteis hospitalares como vestuário e roupas de cama (EACH, FOB, FM)

– pesquisa para produção de têxteis funcionalizados com CuO (óxido de cobre) que exerçam função ação bactericida e antiviral em tecidos e não tecidos (EACH, FOB, UNI – Peru)

– testes de eficiência de máscaras e tecidos para confecção de equipamentos de proteção individual (IF)

– desenvolvimento de composto antimicrobiano com vanadato de prata nanoestruturado para controle de mycoplasma, bactérias e vírus de difícil controle (FORP)