Rastreando o invisível: como o radioimunoensaio revolucionou o diagnóstico médico

Em 1950, a física nuclear Rosalyn Yalow e o médico Solomon Berson iniciaram uma colaboração de pesquisa dentro do almoxarifado adaptado de um hospital da Veterans Administration no Bronx. Yalow ingressara na Universidade de Illinois em setembro de 1941 como a primeira mulher a cursar a pós-graduação do departamento de física desde 1917. Após obter o doutorado, uma recomendação do físico médico Gioacchino Failla, da Universidade Columbia, levou à sua contratação como pesquisadora no hospital do Bronx em 1947. Quando Berson se juntou a ela três anos depois, os dois cientistas estabeleceram uma parceria de vinte e dois anos dedicada a medir substâncias biológicas minúsculas por meio de isótopos radioativos.

Uma dupla não convencional em um hospital do Bronx

Como a física médica era uma especialidade emergente no pós-guerra, as instalações iniciais no hospital eram rudimentares. Trabalhando no espaço adaptado do antigo almoxarifado, Yalow frequentemente construía os próprios equipamentos de laboratório para montar medidores de radiação e dispositivos de detecção funcionais. Juntos, Yalow e Berson se propuseram a resolver um desafio biológico persistente: rastrear com precisão como os hormônios circulam e se metabolizam no corpo humano.

Rastreando o metabolismo do açúcar com iodo-125

Para estudar a diabetes, os pesquisadores concentraram-se na insulina, o hormônio pancreático essencial que regula o metabolismo do açúcar. Eles marcaram as moléculas de insulina anexando a elas isótopos radioativos de iodo-125, criando um marcador rastreável. Ao detectar a radiação emitida pelas marcações de iodo-125, Yalow e Berson puderam acompanhar o trajeto exato e a taxa de degradação das moléculas de insulina injetadas em amostras de sangue e urina.

Seus estudos metabólicos revelaram uma descoberta surpreendente em relação às respostas imunes. Pacientes diabéticos que recebiam regularmente insulina bovina injetável retinham as moléculas de insulina marcadas na circulação por muito mais tempo do que os indivíduos não diabéticos. Yalow e Berson constataram que o tratamento prolongado com insulina bovina levava os pacientes a desenvolver anticorpos que se ligavam às moléculas de insulina estrangeiras, desacelerando seu metabolismo. Essa descoberta provou que reações imunes complicavam as terapias hormonais de origem animal, demonstrando a clara necessidade clínica de uma insulina idêntica à humana.

O mecanismo do radioimunoensaio

Aproveitando o conhecimento sobre a ligação de anticorpos, Yalow e Berson desenvolveram o radioimunoensaio (RIA) para medir concentrações vestigiais de substâncias biológicas que antes eram inquantificáveis. O procedimento funciona por um processo de deslocamento competitivo. Primeiro, os pesquisadores misturam uma quantidade conhecida de um hormônio-alvo marcado com isótopo radioativo a uma concentração fixa do seu anticorpo específico, formando complexos hormônio-anticorpo marcados.

Em seguida, essa mistura é introduzida na amostra de sangue do paciente, que contém uma quantidade desconhecida do hormônio natural e não radioativo. Como os anticorpos se ligam indistintamente a ambas as formas, os hormônios naturais abundantes competem pelos sítios limitados dos anticorpos, deslocando um número proporcional dos hormônios radioativos marcados. Os pesquisadores então isolam os complexos ligados aos anticorpos e medem sua radiação residual. Calculando quanto sinal radioativo foi deslocado pelo hormônio natural, os clínicos conseguem determinar a concentração exata do hormônio natural presente na amostra.

Um legado fundado na precisão quantitativa

Berson faleceu em 1972. Após sua morte, Yalow renomeou o laboratório do hospital da VA no Bronx em sua memória, garantindo que as contribuições do parceiro permanecessem vinculadas à produção científica contínua do local. Em 1977, Yalow recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina pelo desenvolvimento do radioimunoensaio.

Os princípios de ligação competitiva do radioimunoensaio estabeleceram os protocolos de diagnóstico modernos, permitindo que médicos detectem microconcentrações de marcadores biológicos em sistemas de saúde de todo o mundo. Ao fornecer um método para quantificar microconcentrações de hormônios, proteínas e medicamentos terapêuticos no plasma sanguíneo, a estrutura analítica criada em um laboratório hospitalar no Bronx lançou as bases para a endocrinologia clínica moderna e para a triagem automatizada de sangue.

Ilustração editorial gerada por IA; não é uma fotografia documental.

Fonte: Rosalyn Yalow and Solomon A. Berson