Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram um avançado sistema de bioluminescência a partir da observação da larva-trenzinho (Phrixotrix hirtus), espécie encontrada quase exclusivamente no Brasil e única conhecida por emitir luz na faixa do vermelho-distante.

A inovação permite acompanhar, em tempo real, processos biológicos e doenças — como câncer e infecções — no organismo de mamíferos, inclusive em regiões profundas dos tecidos, superando limitações de tecnologias atuais.

A base do estudo está na luciferase, enzima responsável pela emissão de luz. Essa molécula foi originalmente isolada nos anos 1990 pelo pesquisador brasileiro Vadim Viviani. Agora, com o uso de engenharia genética e química combinatória, os cientistas criaram uma versão modificada da enzima, mais eficiente e adaptada para aplicações biomédicas.

O principal avanço está na emissão de luz em comprimentos de onda acima de 650 nanômetros, na faixa do vermelho-distante. Esse tipo de luz atravessa tecidos biológicos com mais facilidade, diferentemente das cores azul e verde, que são absorvidas por substâncias como hemoglobina e melanina — o que normalmente dificulta a visualização em organismos de mamíferos.

O novo sistema se destaca por ser mais brilhante, estável e duradouro do que os modelos existentes no mercado, ampliando seu potencial em pesquisas científicas e no desenvolvimento de medicamentos.

A bioluminescência, fenômeno natural presente em diversos organismos, ocorre por meio da reação entre luciferases e luciferinas, gerando luz. No caso da larva-trenzinho, a iluminação tem funções específicas: luzes verdes ao longo do corpo atuam como defesa, enquanto o brilho vermelho da cabeça possivelmente auxilia na caça, permitindo iluminar o ambiente sem ser detectada por presas ou predadores.

Na ciência, essas enzimas são amplamente utilizadas como “genes-repórteres”, funcionando como biossensores que indicam a ocorrência de eventos específicos, como expressão genética, presença de bactérias ou alterações metabólicas.

O novo sistema foi testado em células de mamíferos e apresentou desempenho superior ao de tecnologias comerciais atualmente utilizadas. O resultado é fruto de anos de pesquisa, incluindo estudos anteriores que permitiram compreender melhor a estrutura da enzima e ampliar sua eficiência por meio de modificações genéticas.

Além das aplicações na biomedicina, a bioluminescência também tem uso na área ambiental, auxiliando na detecção de poluentes e substâncias tóxicas.

O Brasil, que abriga uma das maiores diversidades de organismos bioluminescentes do mundo, mostra, com esse avanço, o potencial de sua biodiversidade para gerar inovação científica e tecnológica.