4 tecnologias vitais para a evolução da saúde 4.0

Setor será transformado pela convergência entre inteligência artificial, biologia, robôs e nanotecnologia.

Erik Gatenholm
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Reprodução/Getty Images
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Áreas como a da saúde são exemplos de diversas revoluções, desde descobertas como a penicilina até os primeiros raios-X

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Muito tem se falado sobre “Indústria 4.0”, um termo que se refere à quarta revolução tecnológica na manufatura. No período de 200 anos, o mundo passou de motores a vapor volumosos para linhas de montagem manualmente intensivas e agora para fábricas totalmente automatizadas habilitadas por big data, IoT e inteligência artificial.

Da mesma forma, na área da saúde, houve várias revoluções, desde descobertas acidentais como a penicilina até os primeiros raios-X, produtos farmacêuticos modernos e agora sequenciamento de genoma e medicina personalizada.

Essa próxima revolução, “Saúde 4.0”, será possibilitada pela convergência de inteligência artificial, biologia, robôs e nanotecnologia e desbloqueará novas ferramentas para combater doenças infecciosas, detectar e tratar câncer e produzir órgãos humanos bioimpressos em 3D.

As tecnologias capacitadoras por trás desses avanços podem ser divididas em quatro ecossistemas de tecnologia de última geração: engenharia de tecidos, diagnóstico, multi-ômica e desenvolvimento de linhagem celular.

Engenharia de Tecidos

Um dos campos mais empolgantes que estão sendo desenvolvidos atualmente é a engenharia de tecidos: a capacidade de fabricar e analisar células humanas e organoides em laboratório. Isso inclui modelos de tecidos humanos e bioimpressão 3D, que permitem o arranjo preciso de construções multicelulares que replicam como o tecido humano funciona em nosso corpo. No curto prazo, essa tecnologia pode reduzir os testes em animais, criando tecidos fisiologicamente relevantes para testar novos medicamentos e cosméticos. A longo prazo, espera-se que essa tecnologia permita a impressão de órgãos humanos que podem ser transplantados em pacientes, possibilitando o tratamento de doenças anteriormente incuráveis.

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Diagnósticos

Como vimos com as dificuldades iniciais no combate ao Covid-19, nossos sistemas de saúde são tão fortes quanto nossa capacidade de rastrear doenças. Seja para uma doença infecciosa ou câncer, médicos e autoridades de saúde pública precisam de melhores diagnósticos para configurações de alto rendimento e de ponto de atendimento. No caso do Covid-19, nossa resposta foi significativamente prejudicada pela falta de ambas as ferramentas de diagnóstico. Os laboratórios que deveriam ser de “alto rendimento” ainda dependiam inteiramente de processos manuais, em vez de sistemas de dosagem avançados e softwares que permitem fluxos de trabalho automatizados, levando a tempos de espera de uma semana para os resultados dos testes. No que diz respeito à disponibilidade de testes no local de atendimento, levou mais de um ano para dimensionar a capacidade de diagnósticos rápidos, descartáveis ​​e acessíveis devido à escassez de dispositivos microfluídicos, um facilitador de tecnologia essencial.

Multi-Omics

A capacidade de analisar e entender a genética que impulsiona nossa biologia é fundamental para combater muitas das doenças graves que enfrentamos. Enquanto o Projeto Genoma Humano levou mais de 13 anos e um bilhão de dólares para sequenciar o primeiro genoma humano, empresas como a Illumina agora podem fazê-lo em menos de um dia por cerca de US$600. Sua subsidiária Grail introduziu recentemente um teste baseado em genômica que pode detectar até 50 tipos de cânceres precoces. Esses avanços e outros na área da saúde são possibilitados por fluxos de trabalho automatizados orientados por software para tecnologias como isolamento de célula única, manuseio de líquidos, preparação de bibliotecas e outros.

Desenvolvimento de linha celular

A próxima geração de medicamentos e tratamentos está sendo desenvolvida usando células vivas de organismos multicelulares complexos derivados de células vivas humanas, animais ou vegetais. Esses novos medicamentos, como biológicos ou terapias celulares e genéticas, estão mudando a maneira como tratamos doenças que atormentam os seres humanos há séculos, incluindo câncer, diabetes, artrite e outras. Infelizmente, essas drogas são muito mais difíceis de produzir devido ao aspecto de células vivas de sua produção. Para desenvolver esses tratamentos inovadores, os desenvolvedores de medicamentos precisam provar e validar que cada tratamento é idêntico e tão eficaz quanto os outros. Isso é feito por meio de classificadores de célula única, sistemas avançados de imagem e biorreatores para garantir que cada linha celular seja derivada de uma única célula e fornecer as melhores condições de crescimento possíveis para essas células.

Em suma, esses quatro ecossistemas de tecnologia de última geração podem desbloquear muitos tratamentos de saúde que pareciam ficção científica há apenas uma geração. No entanto, para realizar esses avanços, alguns obstáculos importantes precisam ser superados. Em primeiro lugar, os governos precisam fornecer financiamento de pesquisa sustentado para tecnologias de saúde, não apenas durante uma pandemia ou outra grande crise de saúde. Em segundo lugar, as empresas privadas de todos esses ecossistemas precisam trabalhar juntas para convergir essas tecnologias. Por fim, precisamos fornecer mais bolsas de estudo e programas STEM para incentivar os alunos a seguir carreiras em ciências da vida para ajudar a desenvolver essas tecnologias interessantes.

Se conseguirmos superar esses obstáculos, os pacientes que lutam contra doenças anteriormente incuráveis ​​encontrarão tratamento, as autoridades de saúde pública poderão rastrear e combater melhor as pandemias e muito mais. Ao continuar a impulsionar a pesquisa e o desenvolvimento nesses campos de fontes públicas, privadas e acadêmicas, seremos capazes de cumprir plenamente as promessas da Saúde 4.0 e realmente criar o futuro da saúde.

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