12 inovações que vão revolucionar o futuro da medicina

Além de tratar, o cuidado personalizado e baseado em dados vai, cada vez mais, prevenir doenças.

Por Daniel Kraft
Publicado 26 de dez. de 2018, 17:04 BRST, Atualizado 5 de nov. de 2020, 03:22 BRT

Esta reportagem é parte da edição de janeiro da revista National Geographic Brasil.

Não fosse por uma amiga em comum, Linda, eu jamais teria conhecido Harriet. Sou médico e vivo no norte da Califórnia; Harriet trabalha como executiva na cidade de Nova York. E Linda é uma das fundadoras de uma companhia que realiza exames genômicos online para a qual Harriet e eu enviamos nossas informações genéticas.

Linda nos apresentou ao saber que Harriet e eu tínhamos algo em comum: um tipo raro de DNA mitocondrial (mtDNA), um sinal de que éramos parentes distantes. E compartilhamos essa característica com uma celebridade da pré-história: Ötzi, cujo corpo congelado há 5.300 anos foi encontrado nos Alpes em 1991. Até mesmo criei um grupo no Facebook para todos aqueles que têm a mesma variante de mtDNA que une Ötzi, Harriet e eu.

ORIGAMIS DE DNA – Em escala nanométrica, os bioengenheiros já montaram bichinhos e outras estruturas usando técnicas de origami para dobrar filamentos de DNA em formas bi e tridimensionais sustentadas por pedaços menores de DNA. Outras moléculas fixadas na superfície do filamento conferem a ele uma função, como transportar substâncias terapêuticas até certo local do corpo. Segundo Mark Bathe, do MIT, o “santo graal” dos origamis de DNA seria uma estrutura capaz de cruzar a barreira entre a circulação sanguínea e o cérebro, que hoje impede muitos medicamentos de alcançar esse órgão — Theresa Machemer
Foto de Erik Benson e Björn Högberg, Instituto Karolinska, Suécia

Harriet e eu nos conhecemos por causa de uma façanha da ciência biomédica – a análise de dados genéticos a um custo acessível –, algo antes impensável e hoje corriqueiro. A convergência de tecnologias digitais nos permite saber mais dos nossos genótipos e compartilhar isso em mídias sociais.

Desde então, testemunhamos uma explosão de conquistas e inovações tecnológicas que têm o potencial de reconfigurar muitos aspectos dos cuidados com a saúde e dos tratamentos médicos.

As inovações aqui descritas são impressionantes em si mesmas. Mas também as valorizo por facilitarem uma mudança crucial: a passagem da nossa medicina convencional compartimentalizada para um modelo de “saúde conectada”. Agora temos a possibilidade de interligar os pontos – de deixarmos para trás as instituições que proporcionam tratamentos reativos e episódicos, sobretudo após o desenvolvimento de uma moléstia, e inaugurarmos uma era de cuidados contínuos e proativos com o objetivo de evitar as doenças. Um cuidado permanente, individualizado e baseado no processamento de dados, visando preservar a nossa saúde e bem-estar. Ou seja, não se trata mais de tratar as doenças, mas, cada vez mais, de impedir que se manifestem.

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    NUMA PISCADELA, UM OLHO BIÔNICO – Graças à impressão em 3D, cientistas puderam fixar uma trama de sensores de luz num suporte de vidro com o formato de um olho. As partículas de prata usadas como “tinta” ficaram aderidas no local visado e os fotodiodos converteram luz em eletricidade com uma eficiência de 25%. O próximo passo é aumentar a quantidade de fotorreceptores e tornar flexível a superfície para que o implante seja mais confortável —Rachel Hartigan Shea
    Foto de Rebecca Hale

    No modelo tradicional de medicina, todos os dados relativos ao estado de saúde do paciente eram coletados apenas de forma intermitente, sobretudo por ocasião das consultas médicas, e ficavam dispersos em arquivos analógicos ou em diferentes bancos digitais de registros médicos. Hoje, porém, dispomos de uma opção bem melhor: tecnologias pessoais capazes de monitorar continuamente os sinais vitais e registrar de forma abrangente os dados coletados.

    Os aparelhos de monitoramento da saúde estão agora por todos os lados. A maioria é usada para medir e registrar as atividades físicas. No futuro, essas tecnologias de monitoração vão ser essenciais na prevenção, no diagnóstico e no tratamento das doenças. Tatuagens medicinais eletrônicas e flexíveis, bem como sensores aderentes à pele, são capazes de efetuar um eletrocardiograma, avaliar a função respiratória, conferir o teor de açúcar no sangue e transmitir facilmente os resultados por meio do Bluetooth. É um acompanhamento móvel dos sinais vitais, mas num nível antes encontrado apenas em unidades de terapia intensiva.

    Aparelhos auditivos ou fones com sensores não só vão ajudar na audição como também monitorar o ritmo cardíaco. Tais aparelhos inteligentes também podem ser acoplados, por exemplo, a um treinador digital que estimule um atleta ou então a um guia virtual para pessoas portadoras de demência.

    Futuras lentes de contato inteligentes vão incorporar milhares de biossensores, e serão projetadas para captar os indicadores iniciais de câncer e outras enfermidades. Outras poderão um dia medir os níveis de açúcar no sangue a partir do fluido lacrimal, permitindo aos diabéticos um melhor controle da dieta.

    DE OLHO NA SAÚDE – Esqueça a picada no dedo: lentes de contato agora estimam o nível de glicose na lágrima. Cientistas sul-coreanos montaram numa lente circuitos eletrônicos flexíveis que não impedem a visão, com sensores de glicose alimentados por um sistema sem fio. — Eve Conant
    Foto de Kim Kyoung Chae, Unist

    Entre os possíveis dispositivos implantáveis sob a pele está um sensor subcutâneo capaz de monitorar a composição química do sangue. Depois de ingeridos em cápsulas , outros dispositivos podem realizar tarefas no trato gastrointestinal, como transportar medicamentos e isolar objetos estranhos.

    O ROBÔ SE DESDOBRA – O robô-origami carrega um ímã e tem dobras de modo a caber numa pílula. Ainda em testes, ele se desdobra nas entranhas a fim de agarrar e remover, por exemplo, um botão ingerido por engano ou então reparar o tecido danificado por pequenos objetos — Lori Cuthbert
    Foto de Jason Dorfman, Mit Csail

    Um sensor aderente colocado na barriga de uma grávida consegue detectar movimentos musculares no útero, facilitando acompanhar o trabalho de parto. Há até mesmo cuidados de alta tecnologia para os bebês prematuros, como fones de ouvido que transmitem música concebida de forma a tranquilizar ou estimular, ao mesmo tempo em que são registradas as suas ondas cerebrais – para assegurar que estão sendo produzidos os efeitos desejados.

    BERÇO MUSICAL – Na maioria dos países, houve um aumento dos nascimentos prematuros – antes de 37 semanas – nas duas últimas décadas. Sair cedo demais do útero pode resultar em complicações e, com frequência, o prematuro tem de ir para a unidade de terapia intensiva neonatal. No Hospital Universitário de Genebra, na Suíça, a música faz parte dos cuidados. Porém, diferentemente de outros programas similares em UTIs neonatais, esse projeto inovador usa três modalidades de música, que os bebês escutam por meio de fones especiais para as suas cabeças minúsculas e frágeis. Um estudo quer entender como a música afeta o cérebro de um prematuro, e como ele reconhece a melodia e a altura do som – habilidades associadas ao processamento da linguagem. Concebido pela neonatologista Petra Huppi, a pesquisadora Manuela Filippa e o compositor Andreas Vollenweider, o projeto inclui a monitoração do cérebro por meio de ressonância magnética no momento em que ouvem a música. As melodias – breves e “mais simples que as de Mozart”, diz Huppi – foram compostas para ajudar os bebês a dormir, despertar ou interagir. Os resultados são promissores. As imagens revelam um maior grau de conectividade no cérebro, e as melodias parecem reforçar o ritmo diário de sono e vigília – algo crucial numa UTI ruidosa e no mundo lá fora —Catherine Zuckerman
    Foto de Craig Cutler

    E dá para coletar dados quando a pessoa não está usando nenhum aparelho? Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) modificaram um roteador sem fio de modo a capturar sinais vitais e padrões de sono de várias pessoas na mesma casa.

    Com as novas tecnologias de monitoramento, elas vão proporcionar mais informação e conhecimento de natureza biomédica – os quais podem ser comparados com o volume crescente de dados genômicos. Essa combinação vai abrir novos caminhos para reforçar a sensação de bem-estar, entender as enfermidades e escolher os tratamentos preventivos e as intervenções mais adequados a cada paciente.

    O leque cada vez maior de ferramentas digitais, associadas a análises de dados por sistemas de inteligência artificial (IA), quase certamente vai melhorar muito a precisão e a rapidez dos diagnósticos.

    Com smartphones dotados de otoscópios, por exemplo, os pais poderão examinar o ouvido dos filhos, e compartilhar com o pediatra. Aplicativos e sensores podem verificar arritmias ou uma pneumonia. Para o tratamento da hipertensão, estão sendo aperfeiçoados sensores que medem de forma ininterrupta a pressão sanguínea (sem uso de braçadeira).

    UM ADESIVO NAS PROFUNDEZAS – O adesivo para pele, menor que um selo postal, mantém o ritmo – cardíaco, é claro. Ele mede a pressão no interior do corpo, emitindo ondas ultrassônicas que atravessam a pele e são refletidas pelos tecidos e o sangue, transmitindo as informações para um notebook. — Eve Conant
    Foto de Chonghe Wang And Sheng Xu, Uc San Diego

    A enorme expansão de pesquisas sobre o microbioma humano – os trilhões de bactérias que vivem na pele e no interior do corpo – vem estimulando novas formas de diagnóstico e ampliando a compreensão dos médicos. Exames genéticos podem ajudar a solucionar muitos enigmas da microbiota intestinal, que se acredita tenha um papel relevante no risco e no desenvolvimento da obesidade, na doença inflamatória intestinal, nas enfermidades cardiovasculares e até em afecções neurológicas.

    Graças à inteligência artificial, os instrumentos diagnósticos podem ser ensinados a interpretar amostras de tecidos e imagens radiológicas. Pesquisadores da Google submeteram mais de um quarto de milhão de imagens da retina de pacientes a algoritmos – e o sistema “aprendeu” a reconhecer os padrões que indicam um paciente com pressão alta ou com maior risco de sofrer infarto ou derrame. Em algumas comparações, os instrumentos digitais produziram análises mais acuradas que os patologistas, dermatologistas ou radiologistas humanos.

    TRATAMENTO PARA O CÉREBRO – O uso terapêutico da eletricidade avançou muito desde o primeiro marca-passo para o coração. Eletrodos implantados, visíveis neste raio X, geram impulsos elétricos na chamada estimulação cerebral profunda (ECP). A técnica já se mostrou eficaz em vários distúrbios neurológicos, como transtorno obsessivo compulsivo e mal de Parkinson. Na Clínica Cleveland, foi realizado um estudo do ECP com pacientes que sofreram acidentes vasculares cerebrais, com resultados alentadores. Depois de um AVC em 2015, uma paciente perdeu a mobilidade do lado direito do corpo – mas meses de fisioterapia, atividades ocupacionais e ECP permitiram que ela até mesmo jogasse bola com os netos —Patricia Edmonds
    Foto de Ohio State University Wexner Medical Center

    Logo vai ficar no passado a prática de concentrar os cuidados médicos em consultórios, clínicas e hospitais. Cada vez mais os tratamentos vão se adequar a um modelo que mescla o mundo real e o virtual.

    A maioria das interações entre médico e paciente não requer o contato físico, ou seja, um exame corporal. Consultas particulares, realizadas através de programas similares ao Skype, vão ocorrer por intermédio de portais online. Os dados vitais do paciente serão coletados e enviados ao médico por meio de balanças, medidores de pressão arterial e dispositivos de monitoração ligados à internet. Um dermatologista pode até usar a selfie que você lhe enviou para fazer um exame prévio daquela mancha na pele de aparência suspeita – e assim tranquilizá-lo ou solicitar que você agende uma consulta ao vivo.

    LENDO O BRANCO DO OLHO – Um aplicativo em desenvolvimento na Universidade de Washington talvez ajude no diagnóstico do câncer no pâncreas ao identificar, no branco do olho, a esclerótica, sinais de icterícia. Com base numa selfie, o aplicativo determina se o nível das bilirrubinas está alto, um indicador da doença. — Lori Cuthbert
    Foto de Rebecca Hale

    O relacionamento entre médico e paciente terá um aspecto de déjà-vu, com os pacientes sendo de novo atendidos em suas próprias casas – só que através de consultas online.

    No futuro, as receitas médicas talvez incluam também mais “fármacos digitais”. Por enquanto, ainda de uso restrito, eles são concebidos para melhorar o bem-estar ou para lidar com uma afecção, mas sem medicamentos e sem aconselhamento presencial – apenas com o uso de um software recomendado ou por contatos online com um médico que esclarece as dúvidas e proporciona encorajamento.

    Embora muitos desses programas estejam em fase de estudo, alguns fármacos digitais já se mostraram eficazes. Exemplos: pelo menos duas empresas criaram aplicativos para amenizar zumbidos incessantes no ouvido por meio de um treinamento mental para reduzir o volume do tinido. Alguns pacientes que experimentaram o programa afirmam que ele funciona mesmo. Para o tratamento de pacientes com insuficiência cardíaca, a Clínica Mayo prescreveu o uso de um aplicativo que monitora a pressão sanguínea, a atividade física e outros fatores. O resultado é animador: houve uma redução de 40% em reinternações hospitalares por causa de problemas cardíacos.

    CORPO EM 3D – Muitos membros artificiais ainda são feitos a partir de um molde de gesso. Dotar o membro moldado de um encaixe confortável no corpo é um processo dispendioso e tentativo. Ao redor do mundo, porém, muitos amputados simplesmente não têm acesso às próteses. Os smartphones e as impressoras em 3D talvez sejam uma solução, afirma Albert Yu-Min Lin, um explorador da National Geographic que perdeu parte da perna em 2016. As câmeras dos celulares podem escanear os membros residuais, dando as medidas para os operadores de impressoras em 3D, os quais então produziriam encaixes adequados de baixo custo, depois enviados aos amputados em qualquer local do planeta —Christina Nunez
    Foto de Bruna Bortolato

    As tradicionais receitas médicas provavelmente serão geradas por um robô, similar a um caixa eletrônico, controlado a distância por um provedor ou por um algoritmo de modo a assegurar que a pessoa receba as dosagens corretas. Ou, então, o médico, com base em exames genéticos, vai prescrever os medicamentos apropriados a cada perfil.

    Meses atrás, pesquisadores de Harvard e do MIT encontraram um jeito de prever, de forma acurada, o risco de um indivíduo ser acometido por uma das cinco doenças mais letais. Isso foi possível graças à identificação de alterações no DNA em 6,6 milhões de pontos distintos no genoma humano e ao processamento desses dados por um sofisticado algoritmo. Mesmo os exames genéticos restritos a determinadas partes do genoma proporcionam informações valiosas a respeito de predisposições para doença de Parkinson, diabetes e outras moléstias. Mais uma vez, os avanços na tecnologia talvez sejam benéficos para mim e para Harriet. (Não para Ötzi, contudo.)

    ANÁLISES MELHORES DE PRÓSTATA – Os tumores de próstata de grau elevado podem ser letais, e os de grau baixo requerem apenas acompanhamento – mas os pacientes de ambos os casos podem ser beneficiados por avanços recentes na Clínica Cleveland. Ali, uma equipe de pesquisadores aperfeiçoou um novo exame de sangue que estima o risco de tumores na próstata com mais precisão que os testes atuais. Isso poderia reduzir drasticamente a necessidade de biópsias e o tratamento dos casos em que é pouco provável o agravamento.  — Patricia Edmonds
    Imagem por Microscopia Confocal Tricolor De James Hayden, Wistar Institute

    E, quando uma pessoa não pode ir a uma consulta com o médico, será que um robô poderá substituí-lo? Não vai demorar muito para que os robôs sejam encarregados de dar informações e fazer a triagem dos pacientes. Um enfermeiro virtual vai entender o que o incomoda, indagando os sintomas e acessando os dados gravados em seus dispositivos vestíveis, bem como os registros médicos disponibilizados na internet. No caso de uma queixa de caráter psicológico, um terapeuta virtual irá conversar como se fosse um ser humano e também oferecer orientações de autoajuda, além de ser um ouvinte compreensivo.

    A VISÃO AGUÇADA DA IA – A correta identificação das células cancerosas numa amostra de tecido pulmonar (à esquerda) é crucial para o tratamento. E agora a inteligência artificial ajuda nesse processo. O mesmo sistema de IA que a Google usa para identificar objetos online foi usado para reconhecer células tumorais. O sistema reconheceu tumores (à direita), com a precisão de um ser humano. E definiu a dosagem exata de um remédio para reduzir tumores, evitando ao máximo os efeitos colaterais. — Lori Cuthbert
    Foto de Imagem de Tecido de Cancer Genome Atlas

    Os robôs também podem participar de tratamentos nos quais o médico está presente. É o caso de um robô capaz de confirmar por ultrassom a veia mais adequada para dela extrair sangue ou colocar um acesso intravenoso. Nos países com escassez de pessoal, robôs cuidadores podem ser usados para erguer e mover os pacientes – até mesmo em interações sociais. E os robôs assistentes de fisioterapia ajudam em programas de exercícios físicos.

    APOIO ROBÓTICO – Para pacientes com problemas graves de mobilidade, os cientistas preparam dispositivos robóticos que atuam como exoesqueleto. Eles são programados para conduzir o corpo com movimentos – por exempo, para uma vítima de AVC caminhar – que ajudam a recobrar a postura e a força — Natasha Daly
    Foto de Marcel Van Den Bergh

    São grandes os benefícios de todos esses avanços tecnológicos, mas igualmente importante é que sejam melhor difundidos. Em 2016, estima-se que cerca de 1,6 milhão de pessoas em países de renda média e baixa tenham morrido por falta de acesso a serviços médicos. E um número ainda maior de habitantes desses países – estimado em 5 milhões – perdeu a vida porque recebeu cuidados de baixa qualidade. Essa situação pode mudar, pelo compartilhamento das novas tecnologias médicas e de outros recursos para a preservação da saúde e do bem-estar.

    Daniel Kraft é médico, formado pelas universidades americanas de Stanford e Harvard. Na Universidade Singularity, ele criou o programa Medicina Exponencial, que explora os avanços tecnológicos e as suas implicações no futuro dos tratamentos.

    Esta reportagem é parte da edição de janeiro da revista National Geographic Brasil.

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