Agenda Tecnológica Setorial ATS Complexo Industrial da Saúde N ANOTECNOLOGIA RELATÓRIO DESCRITIVO DA CONSULTA ESTRUTURADA

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1 Agenda Tecnológica Setorial ATS Complexo Industrial da Saúde N ANOTECNOLOGIA RELATÓRIO DESCRITIVO DA CONSULTA ESTRUTURADA Centro de Gestão e Estudos Estratégicos Ciência, Tecnologia e Inovação

2 Este texto integra um conjunto de documentos que compõem o projeto Agenda Tecnológica Setorial (ATS), que inclui: Panorama Econômico Setorial Panorama Tecnológico Setorial Relatório Descritivo da Consulta Estruturada Relatório Analítico da Consulta Estruturada O material completo está disponível no site da ABDI: www. abdi.com.br

3 2016 Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial ABDI Qualquer parte desta obra pode ser reproduzida, desde que citada a fonte. REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL Michel Temer Presidenta Interino MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO, DA INDÚSTRIA, COMÉRCIO EXTERIOR E SERVIÇOS Marcos Pereira Ministro Miguel Nery Presidente Interino ABDI Maria Luisa Campos Machado Leal Diretora de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação Paulo César Marques da Silva Diretor do Desenvolvimento Produtivo Substituto Carla Maria Naves Ferreira Gerente de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação Leonardo Reisman Chefe de Gabinete MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO Gilberto Kassab Ministro Mariano Francisco Laplane Presidente CGEE Marcio de Miranda Santos Diretor Executivo Antonio Carlos Filgueira Galvão Gerson Gomes José Messias de Souza (a partir de 19/08/15) Diretores

4 2016 Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial ABDI Qualquer parte desta obra pode ser reproduzida, desde que citada a fonte. SUPERVISÃO Maria Luisa Campos Machado Leal EQUIPE TÉCNICA DA ABDI Carla Maria Naves Ferreira Gerente de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação Maria Sueli Soares Felipe Coordenadora de Desenvolvimento Tecnológico e Sustentabilidade Cynthia Araújo Nascimento Mattos Coordenadora de Promoção da Inovação Zil Miranda Assessora Especial Rodrigo Alves Rodrigues Analista Sênior Adriana dos Santos Ghizoni Assistente de Projetos ESPECIALISTAS SETORIAIS Bruno Jorge Carlos Venicius Frees Claudionel de Campos Leite Cleila Guimarães Pimenta Jorge Luis Ferreira Boeira Junia Casadei Lima Motta Larissa de Freitas Querino Ricardo Gonzaga Martins Valdênio Miranda Araújo Vandete Cardoso Mendonça COORDENAÇÃO TÉCNICA GERAL Ricardo Naveiro (UFRJ) Rodrigo Sabbatini (UNICAMP) Jorge Britto (UFF) COORDENAÇÃO TÉCNICA SETORIAL Eduardo Ricci Junior (UFRJ) Panorama Tecnológico Marco Vargas (UFF) Panorama Econômico SUPERVISÃO Marcio de Miranda Santos EQUIPE TÉCNICA CGEE Liliane Sampaio Rank de Vasconcelos Coordenadora Kátia Regina Araújo de Alencar Assessora Kleber de Barros Alcanfôr Assessor Lilian M. Thomé Andrade Brandão Assessora Rogério Mendes Castilho Assessor Simone Rodrigues Neto Andrade Assistente Administrativo COMITÊ TÉCNICO DE ESPECIALISTAS Alexandre Rossi Andris Figueiroa Bakuzis Carlos César Bof Buffon Fernando Galembeck Robson Augusto de Souza Santos Valtencir Zucolotto COORDENAÇÃO DE COMUNICAÇÃO Simone Zerbinato Coordenadora de Comunicação Substituta Rachel Mortari Edição/Organização Maria Irene Lima Mariano Revisão Rodrigo Martins (Tikinet) Projeto Gráfico e Diagramação ABDI Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial SCN Quadra 1, Bloco D, Ed. Vega Luxury Design Offices, Torre Empresarial A Asa Norte, Brasília DF CEP Tel.: (61) CGEE Centro de Gestão e Estudos Estratégicos SCS Quadra 9, Torre C, 4º andar Ed. Parque Cidade Corporate CEP:

5 Sumário 1. Introdução Taxas de respostas Resultados para o grupo tecnologias para diagnóstico Resultados para o grupo tecnologias de terapia Resultados para o grupo tecnologias para regeneração tecidual Síntese...21

6 Lista de Gráficos Gráfico 1 Composição dos respondentes da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde segundo áreas de atuação...8 Gráfico 2 Composição dos respondentes da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde segundo graus de qualificação...9 Gráfico 3 Tecnologias emergentes analisadas na consulta estruturada segundo grupos tecnológicos da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde...10 Gráfico 4 Classificação das tecnologias emergentes de nanotecnologia aplicada à saúde analisadas segundo os critérios metodológicos da ATS..11 Gráfico 5 Classificação das tecnologias analisadas no grupo tecnologias para diagnóstico...12 Gráfico 7 Classificação das tecnologias analisadas no grupo tecnologias para regeneração tecidual...19 Lista de Tabela Tabela 1 Tecnologias selecionadas por grupo e critérios metodológicos...11 Lista de Quadros Quadro 1 Tecnologias consideradas não relevantes no grupo de diagnóstico..13 Quadro 2 Tecnologias consideradas relevantes no grupo de diagnóstico...14 Quadro 3 Tecnologias consideradas não relevantes no grupo de terapia...16 Quadro 4 Tecnologias consideradas relevantes prioritárias no grupo de terapia.. 17 Quadro 5 Tecnologias consideradas não atrativas no grupo de regeneração tecidual...19 Quadro 6 Tecnologias consideradas relevantes no grupo de regeneração tecidual...20

7 1. Introdução A Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) e o Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE) estão desenvolvendo o projeto Agendas Tecnológicas Setoriais (ATS), visando a identificar as tecnologias relevantes para a competitividade brasileira nos próximos 15 anos. Este relatório apresenta os resultados da consulta estruturada (on-line) da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde. Primeiro, são apresentadas informações gerais da consulta e, posteriormente, os resultados específicos para os diversos grupos de tecnologias avaliadas. A nanotecnologia envolve a manipulação de moléculas e estruturas a uma escala nanométrica (milionésima parte de um metro), contemplando um conjunto de tecnologias de caráter pervasivo e de propósito geral que apresentam um vasto campo de aplicações. Ela pode ser definida como o desenvolvimento, caracterização, produção e aplicação de estruturas, dispositivos e sistemas obtidos pela manipulação controlada do tamanho e forma da matéria na escala nanométrica. Os sistemas nanoestruturados são aqueles que apresentam tamanho menor do que 1000 nm. Entretanto, o efeito nano é realçado na área biológica para estruturas abaixo de 100 nm, que na área de saúde pode ser definido como: invisibilidade ao sistema imune, maior tempo de circulação sanguínea e maior capacidade de penetração nos tecidos biológicos. O impacto potencial da nanotecnologia no campo do diagnóstico, tratamento e prevenção de doenças revela sua capacidade de mudar substancialmente o perfil dos serviços de saúde, além de torná-los cada vez mais personalizados. O desenvolvimento de novas plataformas tecnológicas no segmento da nanotecnologia aplicada à saúde estende-se usualmente a três áreas principais: (i) diagnóstico; (ii) terapia e (iii) medicina regenerativa ou regeneração tecidual. Este documento apresenta os resultados da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde, com foco em tecnologias para diagnóstico, tecnologias para terapia e tecnologias para regeneração tecidual. 7 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

8 2. Taxas de respostas O painel de respondentes da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde foi composto de 163 especialistas indicados pelo comitê técnico do estudo e pela ABDI. Desse total, 63 especialistas responderam aos questionários, totalizando um índice de respostas de 39%. O gráfico 1 apresenta as características referentes à área de atividades dos respondentes da consulta estruturada. Verifica-se uma predominância de agentes que atuam em instituições de pesquisa, com 70% dos respondentes, seguida por agentes que atuam em empresas, com 24%, complementada por agentes com atuação na esfera governamental, com 6%. Gráfico 1 Composição dos respondentes da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde segundo áreas de atuação Área de atuação do respondente Academia/centros de pesquisa Governo Indústria Total N o de respondentes Em relação ao nível de qualificação dos respondentes, podemos verificar, com base no gráfico 2 a seguir, o elevado grau de qualificação dos agentes que integraram o estudo. Nota-se que 95% dos respondentes são pós-graduados, com forte predomínio de agentes com em nível de doutorado (89%), seguido por respondentes com mestrado (6%). 8 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

9 Gráfico 2 Composição dos respondentes da consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde segundo graus de qualificação Graduação Especialização Mestrado Doutorado Total geral Total O desenvolvimento de novas plataformas tecnológicas no segmento da nanotecnologia aplicada à saúde se estende por diversos campos. A segmentação de produtos que envolvem o uso de nanotecnologia na área da saúde também pode ser feita a partir de outros critérios principais que compreendem: (i) o tipo de produto; (ii) a área terapêutica e (iii) a participação de componentes nano no produto. Na elaboração do panorama tecnológico da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde, foram considerados três grupos de tecnologias emergentes que integraram a consulta estruturada: 1. tecnologias para diagnóstico; 2. tecnologias para terapia; 3. tecnologias para regeneração tecidual. Assumindo essas características, a consulta estruturada desta ATS foi dividida em três questionários distintos. O gráfico 3 apresenta o total de tecnologias emergentes investigadas, ou melhor, que integravam os questionários para cada grupo. No total, foram analisadas 98 tecnologias emergentes, distribuídas pelos 3 grupos destacados. O grupo tecnologias para terapia possui a maior participação relativa, concentrando 63% das tecnologias emergentes investigadas, seguido pelo grupo tecnologias para diagnóstico, com 23% das tecnologias emergentes investigadas, e pelo grupo tecnologias para regeneração tecidual, com 15% das tecnologias investigadas. 9 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

10 Gráfico 3 Tecnologias emergentes analisadas na consulta estruturada segundo grupos tecnológicos da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde Grupos de tecnologias emergentes Tecnologias para diagnóstico Tecnologias para terapia Tecnologias para regeneração tecidual N o de tecnologias Total O gráfico 4 apresenta os resultados gerais obtidos com a análise da consulta estruturada, com base nos critérios utilizados para análise das mesmas na metodologia da ATS. Uma vez coletadas informações sobre a avaliação das tecnologias por especialistas consultados na consulta estruturada, as mesmas foram submetidas ao comitê técnico para discussão e validação e, em seguida, foram apresentadas e avaliadas por especialistas de empresas do setor (reunião de beta teste II), chegando-se a um resultado final. De acordo com o gráfico 4, observa-se que, como resultado final da avaliação realizada segundo os passos descritos, das 97 tecnologias emergentes investigadas, 46 foram consideradas relevantes prioritárias, e 17 foram classificadas como relevantes críticas. Portanto, com base na análise desenvolvida, 63% das tecnologias emergentes relacionadas a esta ATS ganham destaque, sendo classificadas como relevantes (prioritárias e críticas). As demais tecnologias (37%) foram consideradas não viáveis, não factíveis ou não atrativas. Para um melhor entendimento dos resultados obtidos na consulta estruturada, as próximas seções deste relatório apresentarão os resultados específicos para cada grupo tecnológico da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde. 10 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

11 Gráfico 4 Classificação das tecnologias emergentes de nanotecnologia aplicada à saúde analisadas segundo os critérios metodológicos da ATS Classificação das tecnologias emergentes analisadas segundo os critérios metodológicos da ATS Não factível Não viável Não atrativa Relevante prioritária Relevante crítica Nº de tecnologias Total A tabela 1 apresenta a distribuição das tecnologias selecionadas nos diversos grupos segundo os critérios metodológicos das ATS. Verifica-se que a maior concentração de tecnologias relevantes prioritárias e relevantes críticas ocorre no grupo tecnologias de terapia. As partes a seguir apresentam um maior detalhamento das tecnologias avaliadas nos diversos grupos considerados. Tabela 1 Tecnologias selecionadas por grupo e critérios metodológicos Classificação das tecnologias Não factível Não viável Não Relevante Relevante atrativa prioritária crítica Total Diagnóstico Terapia Regeneração Tecidual Total Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

12 3. Resultados para o grupo tecnologias para diagnóstico A consulta estruturada relacionada ao grupo tecnologias para diagnóstico refere-se à análise de 22 tecnologias emergentes. O gráfico 5 apresenta a classificação das tecnologias emergentes investigadas segundo os critérios metodológicos da ATS. Nota-se que, das 22 tecnologias emergentes em tela, 45% foram consideradas não viáveis ou não atrativas. Em contrapartida, 55% das tecnologias investigadas foram consideradas relevantes, sendo 32% consideradas relevantes prioritárias, e 23%, relevantes críticas. Gráfico 5 Classificação das tecnologias analisadas no grupo tecnologias para diagnóstico Não Não Relevante Relevante Classificação das tecnologias Total viável atrativa prioritária crítica Nº de tecnologias O quadro 1 identifica as tecnologias que foram descartadas 1 da análise por terem sido consideradas não relevantes. 1 Essas tecnologias irão compor um banco de dados de tecnologias emergentes para o segmento. 12 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

13 Tecnologias não viáveis Quadro 1 Tecnologias consideradas não relevantes no grupo de diagnóstico Uso de quantum dots funcionalizados com ligantes (anticorpos, peptídeos, aptâmeros e outros) de direcionamento sítio específico aplicados como sonda e/ou marcador, visando a melhorar o imagiamento para um diagnóstico mais preciso. Uso de nanopartículas dopadas com lantanídeos aplicadas na marcação celular por fluorescência, visando a melhorar a detecção e o imagiamento. Uso de nanopartículas dopadas por lantanídeos funcionalizados com ligantes (anticorpos, peptídeos, aptâmeros e outros) de direcionamento sítio-específicos, aplicadas como sonda e/ou marcador, visando a melhorar o imagiamento para um diagnóstico mais preciso. Uso de nanopartículas à base de óxido gadolínio aplicadas como agente de contraste, visando a melhorar a sensibilidade do imagiamento por ressonância magnética. Uso de nanopartículas poliméricas marcadas ou contendo complexos de gadolínio aplicadas como agente de contraste, visando a melhorar a sensibilidade do imagiamento por ressonância magnética. Uso de lipossomas marcados ou contendo complexos de gadolínio, aplicados como agente de contraste, visando a melhorar a sensibilidade do imagiamento por ressonância magnética. Tecnologias não atrativas Uso de nanopartículas magnéticas à base de óxido de ferro aplicadas na marcação celular por ressonância magnética, visando a monitorar as células-tronco in vivo. Uso de nanopartículas à base de óxido de manganês aplicadas como agente de contraste, visando a melhorar a sensibilidade do imagiamento por ressonância magnética. Uso de tomógrafo baseado em sinal magnético não linear associado às nanopartículas magnéticas, aplicado na detecção exclusiva da resposta magnética de nanopartículas a campos magnéticos alternados, visando a melhorar o imagiamento de tecidos e órgãos (cardiovascular e outros) em substituição a contrastes usuais. Uso de tomógrafo baseado em resposta magnética linear associada às nanopartículas magnéticas, aplicado na detecção exclusiva da resposta magnética de nanopartículas a campos magnéticos alternados, visando a melhorar o imagiamento de tecidos e órgãos (cardiovascular e outros) em substituição a contrastes usuais. O quadro 2 destaca as tecnologias relevantes identificadas a partir do resultado final da sistemática de avaliação. 13 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

14 Tecnologias prioritárias Quadro 2 Tecnologias consideradas relevantes no grupo de diagnóstico Uso de (sub)microesfera (sílica, polímeros e outros materiais) contendo nanopartículas magnéticas à base de óxido de ferro e funcionalizadas com anticorpos monoclonais, aplicada como sistemas de marcação e separação celular, visando a melhorar o diagnóstico ex vivo de doenças. Uso de lab-on-a-chip contendo canais (sub)micrométricos e sensores nanoestruturados aplicado na detecção de moléculas (fármacos, metabólitos, peptídeos, enzimas, proteínas, componentes do plasma), visando a melhorar o diagnóstico de doenças. Uso de lab-on-a-chip contendo canais (sub)micrométricos e sensores nanoestruturados aplicado na detecção de agentes contaminantes (inorgânicos, orgânicos e biológicos), visando a melhorar a prevenção de doenças. Uso de biossensores à base de nanopartículas, nanofios, filmes finos nanoestruturados e nanocompósitos, aplicados na detecção molecular e celular, visando a melhorar o diagnóstico de doenças. Uso de biossensores à base de nanopartículas, nanofios, filmes finos nanoestruturados e nanocompósitos, aplicados na detecção de agentes contaminantes (inorgânicos, orgânicos e biológicos), visando a melhorar a prevenção de doenças. Uso de nanopartículas magnéticas à base de óxido de ferro funcionalizadas com ligantes (anticorpos, peptídeos, aptâmeros e outros) de direcionamento sítio-específicos, aplicadas como agentes de contraste, visando a melhorar a seletividade e sensibilidade do imagiamento por ressonância magnética. Uso de nanopartículas poliméricas marcadas com tecnécio-99m e outros radiofármacos, aplicadas como radiotraçador nanoestruturado, visando a melhorar a seletividade e sensibilidade do imagiamento por cintilografia. Tecnologias críticas Uso de quantum dots funcionalizados com oligonucleotídeos, aplicados como sonda e/ou marcador, visando a melhorar a detecção de DNA e RNA. Uso de nanopartículas de ouro funcionalizadas com oligonucleotídeos, aplicadas como sonda e/ou marcador, visando a melhorar a detecção de DNA e RNA. Uso de nanopartículas de ouro funcionalizadas com ligantes (anticorpos, peptídeos, aptâmeros e outros) de direcionamento sítio-específico, aplicadas como sonda e/ou marcador, visando a melhorar o imagiamento para um diagnóstico mais preciso. Uso de nanopartículas de ouro funcionalizadas com ligantes de direcionamento sítio-específicos (anticorpos, peptídeos, aptâmeros e outros), aplicadas como agente de contraste, visando a melhorar a seletividade e sensibilidade do imageamento por tomografia. Uso de lipossomas marcados com tecnécio-99m e outros radiofármacos, aplicados como radiotraçador nanoestruturado, visando a melhorar a sensibilidade do imagiamento por cintilografia. 14 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

15 4. Resultados para o grupo tecnologias de terapia A consulta estruturada relacionada ao grupo tecnologias para terapia refere-se à análise de 61 tecnologias emergentes. Com base nessas respostas (gráfico 6), podemos identificar que, das tecnologias analisadas, 36% foram consideradas não relevantes (não factíveis, não viáveis ou não atrativas). As tecnologias consideradas relevantes totalizam 64%, sendo que destas, 51% (31 tecnologias) foram classificadas como prioritárias, e 16% (8 tecnologias) foram classificadas como críticas. Gráfico 6 Classificação das tecnologias analisadas no grupo tecnologias de terapia Não Não Não Relevante Relevante Classificação das tecnologias Total factível viável atrativa prioritária crítica Nº de tecnologias O quadro 3 identifica as tecnologias que foram consideradas não relevantes, destacando o número considerável de tecnologias não viáveis (11) e não atrativas (10). 15 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

16 Quadro 3 Tecnologias consideradas não relevantes no grupo de terapia Tecnologia não factível Uso de nanotubos de carbono aplicados na hipertermia por fototerapia, utilizando a irradiação no infravermelho, visando a melhorar o tratamento do câncer sólido. Tecnologias não viáveis Uso de magnetolipossomas (lipossomas contendo nanopartículas magnéticas de óxido de ferro), aplicados como sistemas injetáveis de liberação de fármacos com direcionamento para tecido-alvo por ação de campo magnético, visando a melhorar o tratamento de doenças, em especial o câncer sólido. Uso de dendrímeros funcionalizados com ligantes para direcionamento sítio-específico (peptídeos, anticorpos, aptâmeros e outros) aplicados como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, antifúngicos e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e a melhorar o tratamento de doenças. Uso de nanofibras coaxiais, nanofibras unitárias e nanofilmes, aplicadas como sistema de liberação prolongada tópico, visando a melhorar o tratamento de doenças da pele e das mucosas. Uso de nanopartículas poliméricas catiônicas aplicadas como sistemas de transporte e liberação de DNA e RNAs (micrornas, sirna e outros) in vivo ou ex vivo, visando ao desenvolvimento da terapia gênica para tratamento de doenças. Uso de nanopartículas lipídicas catiônicas aplicadas como sistemas de transporte e liberação de DNA e RNAs (micrornas, sirna e outros) in vivo ou ex vivo, visando ao desenvolvimento da terapia gênica para tratamento de doenças. Uso de lipossomas catiônicos aplicados como sistemas de transporte e liberação de DNA e RNAs (micrornas, sirna e outros) in vivo ou ex vivo, visando ao desenvolvimento da terapia gênica para tratamento de doenças. Uso de dendrímeros aplicados como sistemas de transporte e liberação de DNA e RNAs (micrornas, sirna e outros) in vivo ou ex vivo, visando ao desenvolvimento da terapia gênica para tratamento de doenças. Uso de micelas poliméricas de longo tempo de circulação aplicadas como sistemas injetáveis de transporte e liberação de fotossensibilizantes, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica. Uso de nanopartículas de fosfato de cálcio aplicadas como sistemas de liberação transdérmica de hormônios, visando a diminuir os sintomas da menopausa. Uso de nanopartículas poliméricas obtidas por liofilização, aplicadas como veículos de fármacos, visando ao uso tópico, oral, pulmonar e nasal. Uso de nanopartículas lipídicas obtidas por liofilização, aplicadas como veículos de fármacos, visando ao uso tópico, oral, pulmonar e nasal. Tecnologias não atrativas Uso de lipossomas ph-sensíveis aplicados como sistemas injetáveis de liberação de fármacos, visando a melhorar o tratamento de doenças, em especial o câncer sólido. Uso de nanopartículas de ouro funcionalizadas com polietilenoglicol (PEG), aplicadas como sistemas injetáveis de transporte e liberação de antineoplásicos, visando a melhorar o tratamento do câncer sólido e suas metástases. Uso de nanopartículas e matrizes nanoestruturadas à base de fosfato de cálcio ou compósitos, aplicadas como sistemas de liberação controlada de antineoplásicos (metotrexato, paclitaxel, cisplatina e outros), visando a melhorar o tratamento de câncer sólido, em especial o câncer ósseo. Uso de nanopartículas ou matrizes nanoestruturadas à base de fosfato de cálcio, aplicadas como sistemas de liberação prolongada de antibióticos e antimicrobianos, visando a melhorar o tratamento de infecções de ossos, tecidos moles e outros. Uso de nanopartículas compósitas à base de óxido de silício e polímero (PLGA, PLA, PCL e outros), aplicadas como sistemas de liberação controlada de antineoplásicos, visando a melhorar o tratamento de câncer sólido. Uso de lipossomas aplicados como sistemas injetáveis de liberação de antígenos, visando a melhorar a resposta imunológica para vacinas (leishmaniose, dengue e outras doenças). Uso de dendrímeros aplicados como sistemas injetáveis de transporte e liberação de fotossensibilizantes, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica. Uso de nanopartículas compósitas aplicadas como promotores de penetração e retenção cutânea de fármacos, visando a melhorar o tratamento de doenças na pele. Uso de nanopartículas à base de material cerâmico e polimérico gastrorresistentes aplicadas como sistema de liberação intestinal de fármacos, visando a melhorar a absorção ou tratamento de doenças intestinais. Uso de dispositivo médico minimamente invasivo contendo fonte de iluminação (cateter e outros) aplicado no direcionamento da radiação eletromagnética para sítios específicos do corpo humano, visando ao desenvolvimento da hipertermia por fototerapia no tratamento do câncer sólido. O quadro 4 apresenta as tecnologias consideradas relevantes. Nota-se que para esse grupo, 31 tecnologias foram classificadas como prioritárias, o maior número entre os diversos grupos de tecnologias. Neste grupo, destacam-se capacitações produtivas e 16 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

17 em termos de estrutura científicas para o desenvolvimento, uso e produção das tecnologias relevantes para o horizonte de 15 anos. Além disso, 8 tecnologias relevantes foram classificadas como críticas. Essa característica aponta a necessidade de promoção de esforços, no sentido de gerar as capacitações, tanto científicas e tecnológicas quanto produtivas, para o desenvolvimento, produção e uso dessas tecnologias de forma competitiva pela indústria nacional. Quadro 4 Tecnologias consideradas relevantes prioritárias no grupo de terapia Tecnologias prioritárias Uso de nanopartículas poliméricas (PLA, PLGA e outros) aplicadas como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, antifúngicos e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento das doenças. Uso de nanopartículas lipídicas sólidas aplicadas como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, antifúngicos e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento das doenças. Uso de nanopartículas à base de albumina aplicadas como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos (e.g paclitaxel), visando a reduzir os efeitos adversos, aumentar o tempo de circulação sistêmica e melhorar o tratamento do câncer. Uso de lipossomas aplicados como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, antifúngicos, antileishmania e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento das doenças. Uso de lipossomas de longo tempo de circulação aplicados como sistemas injetáveis de liberação de fármacos antineoplásicos, antifúngicos, antileishmania e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento das doenças. Uso de lipossomas de longo tempo de circulação aplicados como sistemas injetáveis de liberação de anfotericina B, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento de infecções fúngicas e leishmaniose. Uso de nanopartículas (poliméricas, lipídicas ou compósitas) aplicadas como sistemas de liberação controlada de antiinflamatórios, visando a melhorar o tratamento de doenças inflamatórias crônicas. Uso de nanopartículas à base de hidroxiapatita, fosfato de cálcio ou bifosfonados, aplicadas como sistemas de liberação de antibióticos (clorexidina, gentamicina, doxiciclina e outros), visando a melhorar o tratamento de infecções e osteoporose. Uso de nanopartículas à base de prata aplicadas como agente antimicrobiano, visando ao tratamento de infecções bacterianas. Uso de nanopartículas à base de prata aplicadas no revestimento de roupas, materiais médicos, materiais hospitalares, curativos e outros, visando à proteção e ação antimicrobiana. Uso de nanopartículas cerâmicas, poliméricas e compósitas, aplicadas como sistemas de liberação de antígenos, visando a melhorar a resposta imunológica para vacinas (leishmaniose, dengue e outras doenças). Uso de nanopartículas inorgânicas aplicadas como sistemas de liberação de antígenos, visando a melhorar a resposta imunológica para vacinas (leishmaniose, dengue e outras doenças). Uso de nanopartículas poliméricas aplicadas como sistemas injetáveis de transporte e liberação de fotossensibilizantes, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica. Uso de lipossomas aplicados como sistemas de transporte e liberação de fotossensibilizantes, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica. Uso de nanoemulsões aplicadas como sistemas de transporte e liberação de fotossensibilizantes, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica. Uso de nanopartículas à base de ouro aplicadas como radiossensibilizantes, visando a potencializar o efeito da radiação ionizante no tratamento do câncer sólido. Uso de nanopartículas magnéticas à base de óxidos de ferro (teranóstico) aplicadas para imagiamento por ressonância magnética e hipertermia por ação do campo magnético alternado, visando a melhorar o tratamento do câncer sólido. Uso de nanopartículas poliméricas aplicadas como promotores de penetração, retenção e estabilidade de fármacos, visando a melhorar a eficácia do tratamento. Uso de nanopartículas lipídicas sólidas, aplicadas como promotores de penetração, retenção e estabilidade de fármacos, visando a melhorar a eficácia do tratamento. Uso de lipossomas aplicados como promotores de penetração, retenção e estabilidade de fármacos, visando a melhorar a eficácia do tratamento. Uso de nanoemulsões aplicadas como promotores de penetração, retenção e estabilidade de fármacos, visando a melhorar a eficácia do tratamento. Uso de ciclodextrinas aplicadas como promotores de penetração, retenção e estabilidade de fármacos, visando a melhorar a eficácia do tratamento. Uso de nanocristais aplicados na promoção da dissolução de fármacos administrados por via oral, visando a aumentar a absorção e biodisponibilidade. continua Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

18 Quadro 4 Continuação. Tecnologias prioritárias Uso de ciclodextrinas aplicadas como promotores de estabilidade e de dissolução de fármacos administrados por via oral, visando a aumentar a absorção e biodisponibilidade. Uso de nanoemulsões aplicadas na promoção da solubilização de fármacos lipossolúveis administrados por via oral, visando a aumentar a absorção e biodisponibilidade. Uso de micropartículas revestidas com nanopartículas poliméricas obtidas por spray-dried, aplicadas como veículos para fármacos, visando ao uso tópico, oral, nasal e pulmonar. Uso de micropartículas revestidas com nanopartículas poliméricas obtidas por liofilização, aplicadas como veículos para fármacos, visando ao uso tópico, oral, nasal e pulmonar. Uso de micropartículas revestidas com nanopartículas lipídicas obtidas por liofilização, aplicadas como veículos para fármacos, visando ao uso tópico, oral, nasal e pulmonar. Uso de pellets revestidos com nanopartículas poliméricas obtidas por spray-dried, aplicados como veículos para fármacos, visando ao uso oral. Uso de nanopartículas poliméricas obtidas por spray-dried aplicadas como veículos de fármacos, visando ao uso tópico, oral, pulmonar e nasal. Uso de LED (diodo emissor de luz) associado a sistemas nanocarreadores de fotossensibilizantes (nanopartículas, lipossomos, nanoemulsões) aplicado como fonte de iluminação, visando ao desenvolvimento da terapia fotodinâmica para o tratamento de câncer, infecções bacterianas, leishmaniose cutânea e na área de odontologia. Tecnologias críticas Uso de nanopartículas poliméricas funcionalizadas com ligantes para direcionamento sítio-específico (peptídeos, anticorpos, aptâmeros e outros) aplicadas como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento do câncer sólido. Uso de lipossomas de longo tempo de circulação aplicados como sistemas injetáveis de liberação de doxorrubicina, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento do câncer. Uso de lipossomas termossensíveis aplicados como sistemas injetáveis de liberação de fármacos (doxiculmicina ou paquitaxel), induzida por aumento localizado de temperatura, visando a melhorar o tratamento de doenças, em especial o câncer sólido. Uso de imunolipossomas (lipossomas funcionalizados com anticorpos) aplicados como sistemas injetáveis para liberação sítio-específica de fármacos, visando a melhorar o tratamento de doenças, em especial o câncer. Uso de micelas poliméricas aplicadas como sistemas injetáveis de liberação de antineoplásicos, antifúngicos e outros, visando a reduzir os efeitos adversos e melhorar o tratamento de doenças. Uso de nanopartículas poliméricas ou compósitas com ativo antifibronectina aplicadas como sistemas injetáveis de transporte e liberação de antineoplásicos, visando a melhorar o tratamento do câncer sólido. Uso de nanopartículas, nanocápsulas, nanoelipsóides, nanobastões à base de ouro, aplicados como agentes para hipertermia por fototerapia, visando a melhorar o tratamento do câncer sólido. Uso de nanofibras à base de celulose, contendo antibióticos, anti-inflamatórios e outros aplicados como curativos nanoestruturados, visando a melhorar o processo de cicatrização de feridas. 18 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

19 5. Resultados para o grupo tecnologias para regeneração tecidual Em relação ao grupo de tecnologias regeneração tecidual, foram investigadas 14 tecnologias emergentes. O gráfico 7 apresenta a avaliação das tecnologias investigadas obtida a partir de seu resultado final. Nota-se que das 14 tecnologias emergentes, 14% foram consideradas não atrativas, equivalendo a 2 tecnologias, enquanto 86% foram consideradas relevantes, sendo que destas 57% foram consideradas prioritárias (perfazendo 7 tecnologias), e 29% foram consideradas críticas (4 tecnologias). Gráfico 7 Classificação das tecnologias analisadas no grupo tecnologias para regeneração tecidual Classificação das tecnologias Não atrativa Relevante prioritária Relevante crítica Total Nº de tecnologias O quadro 5 apresenta o conjunto de tecnologias consideradas não atrativas para este grupo de tecnologias emergentes. Quadro 5 Tecnologias consideradas não atrativas no grupo de regeneração tecidual Tecnologias não atrativas Uso de hidrogéis à base de nanoestruturas peptídicas organizadas aplicados na expansão e diferenciação celular, visando a melhorar o tratamento de doenças degenerativas do tecido cartilaginoso. Uso de matrizes nanoestruturadas aplicadas à fixação, expansão e diferenciação de células-tronco, visando a estimular a regeneração tecidual e melhorar a eficiência do tratamento de doenças cardíacas, ósseas e cartilaginosas. O quadro 6 destaca as tecnologias classificadas como relevantes (prioritárias e críticas, respectivamente). Para esse grupo de tecnologias relevantes, oito foram classificadas como prioritárias. Além disso, no grupo em questão, concentram-se quatro tecnologias emergentes classificadas como críticas. 19 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

20 Quadro 6 Tecnologias consideradas relevantes no grupo de regeneração tecidual Tecnologias prioritárias Uso de matrizes compósitas nanoestruturadas à base de polímeros reabsorvíveis (PLA, PLGA, PCL) e fosfato de cálcio ou à base de polímeros e hidroxiapatita funcionalizados com fatores de crescimento (FGF-2), aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de doenças vasculares e degenerativas. Uso de matrizes biomiméticas na forma de nanofibras e nanopartículas poliméricas (PLA, PLGA, PCL e outros), aplicadas na expansão e diferenciação celular, visando a melhorar a eficiência do tratamento de doenças degenerativas cardíacas e vasculares. Uso de matrizes e implantes com tratamento de superfície na escala nano ou revestidos com materiais biocompatíveis nanoestruturados (polímeros, cerâmicas, semicondutores, metais), funcionalizados ou não, com fatores de adesão e proliferação celular, aplicados em processo de regeneração tecidual e dos vasos sanguíneos, visando a melhorar o tratamento de pacientes com trauma e doenças degenerativas. Uso de filmes biomiméticos à base de nanofibras poliméricas e compósitas (fosfato de cálcio ou hidroxiapatita associados a polímeros), aplicados na promoção da adesão e proliferação de células da derme, visando a melhorar o processo de regeneração de pele. Uso de matrizes nanoestruturadas biomiméticas reabsorvíveis à base de polímeros ou compósitas (fosfato de cálcio ou hidroxiapatita, ambos associados a polímeros), aplicadas para estimular a regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de doenças degenerativas e lesões em cartilagens. Uso de revestimento nanoestruturado aplicado em implantes ósseos, dentários e cardiovasculares e matrizes biomiméticas, visando a aumentar sua biocompatibilidade, bioatividade e durabilidade. Uso de matrizes nanoestruturadas poliméricas (PLGA, PLLA, PGA, PCL, colágeno, quitosano, alginato, gelatina) ou compósitas funcionalizadas com fatores de crescimento, aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de doenças e lesões em tecido ósseo. Uso de stents (extensores) revestidos com materiais nanoestruturados para liberação prolongada de fármacos, aplicados no restabelecimento do fluxo sanguíneo das artérias coronarianas, visando a melhorar a biocompatibilidade e eficiência do tratamento. Tecnologias críticas Uso de matrizes nanoestruturas poliméricas reabsorvíveis (PLA, PLGA, PGA, PCL e outros) funcionalizadas com proteínas e agentes estimuladores da formação de tecido vascular (VEHF-R2, vitronectina e fibronectina), aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de pacientes com doenças vasculares e degenerativas. Uso de matrizes à base de nanofibras funcionalizadas com proteínas e agentes estimuladores da formação de tecido vascular (VEHF-R2, vitronectina, fibronectina), aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de pacientes com doenças vasculares e degenerativas. Uso de nanoestruturas de polímeros naturais (quitosana, alginatos e outros polímeros naturais) funcionalizadas com proteínas e agentes estimuladores da formação de tecido vascular (VEHF-R2, vitronectina e fibronectina), aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o tratamento de doenças vasculares e degenerativas. Uso de matrizes compósitas de nanofibras de celulose funcionalizadas com fatores de crescimento celular, aplicadas em processos de regeneração tecidual, visando a melhorar o processo de regeneração de tecidos moles (pele, músculo e outros). 20 Complexo Industrial da Saúde Nanotecnologia

21 6. Síntese Na consulta estruturada da ATS de nanotecnologia aplicada à saúde, contemplando três grupos de tecnologias emergentes, um conjunto de 63 respondentes avaliaram 97 tecnologias emergentes. Verifica-se que a maioria das tecnologias foram classificadas como relevantes (63%). Dessas, 17 são críticas, o que aponta a necessidade de promoção de esforços, no sentido de gerar as capacitações, tanto científicas e tecnológicas quanto produtivas, para o desenvolvimento, produção e uso dessas tecnologias de forma competitiva pela indústria nacional. As demais 46 tecnologias classificadas como relevantes prioritárias estão presentes em todos os grupos tecnológicos analisados. Neste grupo, haveria capacitações produtivas e em termos de estrutura científica para o desenvolvimento, uso e produção de tecnologias relevantes para o horizonte de 15 anos. 21 Agenda Tecnológica Setorial ATS Relatório Descritivo

22 Centro de Gestão e Estudos Estratégicos Ciência, Tecnologia e Inovação