Como a tecnologia está envolvida no futuro do combate à doença de Parkinson - Canaltech
Por Nathan Vieira | Editado por Luciana Zaramela | 21 de Abril de 2021 às 09h00
O mês de abril representa uma grande importância no combate à doença de Parkinson. Isso porque todo dia 11 de abril, acontece o Dia Mundial de Conscientização da Doença de Parkinson. Como de praxe, trazemos um olhar da tecnologia sobre esse assunto, e como as inovações podem ser grandes aliadas nesta batalha tão complicada.
Rastreamento e teste genético: a arte de detectar câncer antes dele aparecer
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), cerca de 1% da população mundial a partir dos 65 anos sofre com a doença. No Brasil, a estimativa é de 200 mil pessoas com Parkinson. Enquanto isso, o Ministério da Saúde, considera como a segunda doença neurodegenerativa progressiva mais frequente no mundo, perdendo apenas para o Alzheimer.
Mas o que é a doença de Parkinson, exatamente? Para entender isso, conversamos com Dr. Marcelo Valadares, médico neurocirurgião da Disciplina de Neurocirurgia da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp e do Hospital Albert Einstein. "A doença de Parkinson é causada pela morte inesperada de neurônios produtores da substância neurotransmissora dopamina em um local bem específico do cérebro, chamado Substância Negra", explica o médico.
Dr. Valadares acrescenta que a Substância Negra é um núcleo profundo do cérebro, e os neurônios são formados por um corpo celular no qual ocorre todo o trabalho de processamento, e por axônios, que são as conexões longas, às vezes com dezenas de centímetros de comprimento, que formam as redes neurais.
"Neurônios transmitem informações por meio de impulsos elétricos e sinais químicos com neurotransmissores. Os núcleos são centros de processamento de neurônios onde se encontra os corpos celulares de milhões deles. Os neurônios da Substância Negra fazem conexões com diversos outros núcleos relacionados ao controle dos movimentos, e a dopamina é responsável por ativar ou inativar os neurônios dessa rede neural. Com a morte desses neurônios todo o sistema fica desregulado", acrescenta o especialista.
Quando falamos de controle dos movimentos estamos os referindo à nossa capacidade de iniciar os movimentos, equilibrar os músculos finos que dão precisão às nossas mãos e braços, equilibrar os músculos de sustentação de nossa coluna e pelve. O médico aponta que os principais sintomas são motores, ligados a movimentos, como lentificação, dificuldades para andar, tremores e desequilíbrio. "Os neurônios produtores de dopamina morrem lentamente e, portanto, os sintomas começam devagar e vão ficando mais intensos ao longo dos anos", diz.
O Dr. esclarece que o principal tratamento hoje é com medicação, principalmente a levodopa (um precursor da dopamina), mas que, com o tempo, as células do cérebro dos pacientes começam a responder menos ao levodopa fornecido ou então os pacientes passam a desenvolver efeitos colaterais à essa medicação. Por isso, a medicina busca métodos inovadores de lidar com a doença, como é o caso das terapias gênicas.
Terapia gênica na doença de Parkinson
(Imagem: bialasiewicz/envato)
A terapia gênica é uma modalidade de tratamento que utiliza genes (material genético composto por segmentos de DNA com instruções para produção de substâncias como proteínas e neurotransmissores) para tratar ou prevenir doenças.
O neurocirurgião expica que, para funcionar, o material genético precisa ser inserido dentro de células humanas, sejam elas neurônios, células da medula óssea ou de outros órgãos. Para que o material genético chegue até a célula, é armazenado dentro de vetores produzidos em laboratório e baseados em vírus já conhecidos e inativados (sem poder de causar doenças).
Uma vez dentro da célula esse gene é utilizado por todas as máquinas celulares (principalmente ribossomos que são os tradutores da informação codificada no DNA) para formar as proteínas e outras substâncias de interesse no tratamento de doenças.
Já no que diz respeito ao Parkinson, várias pesquisas mundiais em desenvolvimento têm apostado na terapia gênica para melhorar a função motora dos pacientes. Basicamente, segundo Dr. Valadares, a ideia é autorregular a produção de dopamina. Dentre elas, ele menciona uma pesquisa realizada por um grupo francês que estuda a injeção de material genético diretamente em estruturas cerebrais relacionadas à doença. O DNA carrega informação correspondente a três enzimas envolvidas na produção de dopamina: TH, CH1 e AADC.
"Se os resultados deste estudo forem favoráveis, as células do cérebro destes pacientes se tornarão capazes de produzir a substância em quantidades adequadas para o alívio dos sintomas da Doença de Parkinson, podendo eliminar a necessidade de terapia medicamentosa. Embora ainda não acessível, precisamos ver que finalmente é possível falar na possibilidade de cura do Parkinson num futuro talvez não tão distante", estima o médico.
"Esperamos os primeiros resultados de terapias gênicas entre 5 a 10 anos. Se os resultados forem positivos e os tratamentos forem seguros, talvez tenhamos, a partir daí, pelo menos tratamentos altamente eficazes e de longa duração. Seria a cura? Existe uma chance, mas devemos ter cautela e paciência", acrescenta o neurocirurgião.
Terapia de Estimulação Cerebral Profunda (DBS)
Outra alternativa segura e eficaz apontada pelo médico é a Terapia de Estimulação Cerebral Profunda (DBS), cirurgia que utiliza um dispositivo médico implantado, semelhante a um marcapasso cardíaco. "É a tentativa de atuar sobre o organismo com a física e computação, influenciando o cérebro através de estímulos elétricos dirigidos aos núcleos", explica Dr. Valadares.
Segundo o especialista, essa terapia já se encontra disponível no rol de procedimentos da rede pública de saúde, e também tem evoluído. "Indicada para pacientes que não absorvem bem a medicação devido ao seu uso prolongado, a neuroestimulação, como a técnica também é conhecida, traz resultados bem precoces, notados horas depois da cirurgia. Inclusive, hoje existem tecnologias que nos permitem captar os sinais cerebrais do paciente e monitorá-los remotamente", declara.
O neurocirurgião disserta que, possivelmente em breve, haverá uma certa comunicação com o cérebro, e não apenas uma intervenção. Isso pode fornecer maior precisão no controle do Parkinson e um atendimento mais assertivo às necessidades individuais de cada paciente.
"Como aprendemos no último ano, é preciso confiar na ciência e na capacidade do ser humano de inovar e surpreender. As respostas podem não ser tão rápidas como queremos, mas estaremos sempre caminhando para trazer terapias que realmente fazem a diferença na vida dos pacientes com a Doença de Parkinson, bem como seus familiares", aponta o médico.
Essa terapia consiste em implantar, no cérebro do paciente, eletrodos que são fios revestidos com polos de contato em suas pontas. Dr. Valadares explica que os eletrodos primariamente enviavam estímulos elétricos aos núcleos profundos do cérebro, de acordo com amplitudes, frequências e comprimentos de onda pré-determinados. A energia para isso vinha de pequenos computadores ou geradores que visualmente são idênticos a marca-passos cardíacos, que são implantados sob a pele do paciente.
"Os estímulos que enviamos ao cérebro podem ser pré-configurados e reconfigurados quando necessário por meio de pequenos computadores que se comunicam com os computadores implantados por telemetria. A função destes estímulos, embora até hoje haja discussão sobre qual o mecanismo exato, é ativar ou inibir a transmissão dos impulsos elétricos nos neurônios", esclarece o neurocirurgião. A energia enviada modifica os parâmetros de transmissão elétrica das redes neuronais. Quando isso é feito em regiões que estavam inativas (ou super ativadas) pela falta da dopamina, você pode observar instantaneamente, melhora dos movimentos dos pacientes.
Na nova geração de DBS, a ideia é deixar de apenas enviar estímulos elétricos ao cérebro e passar a receber a leitura de informações neuronais de maneira online. Segundo o especialista, em um primeiro momento, a informação que conseguiram usar é chamada atividade beta, um conjunto de disparos neuronais de redes importantes do cérebro ligadas ao movimento e que varia ao longo de todo o dia.
"Sabemos que valores elevados de atividade beta podem estar relacionados a uma pior capacidade de marcha (nossa capacidade de andar) e isso ainda mais importante no portador de doença de Parkinson que pode sofrer até um congelamento da marcha, ou a parada completa do movimento", diz o médico. "Já havia sido demonstrado que os eletrodos cerebrais são capazes de inibir essa atividade beta. No entanto, agora, os novos aparelhos de DBS serão capazes de detectar elevações de atividade beta e aumentar, automaticamente, o estímulo podendo evitar que os pacientes piorem ao longo do dia", completa.
Tecnologia no combate ao Parkinson
Não é de hoje que a tecnologia atua para auxiliar os pacientes com doença de Parkinson: em 2014, Michael J. Fox, famoso principalmente pela trilogia De Volta para o Futuro, passou a desenvolver sensores para monitorar e ajudar os médicos a estudarem os efeitos de diferentes medicações nos pacientes. Ele também arrecada fundos para pesquisas em células-tronco.
Em 2016, um estudante de medicina do Imperial College de Londres desenvolveu uma luva sob a premissa de ajudar pacientes que sofrem com os tremores provenientes da doença. A luva foi capaz de reduzir a amplitude dos tremores em 80%.
Já em 2018, uma equipe de pesquisadores da IBM criou uma espécie de sensor de unha, vestível, que mede como a unha da pessoa se dobra e se move a fim de monitorar doenças neurodegenerativas. Os movimentos, mesmo não notados a olho nu, podem revelar muito sobre a saúde de uma pessoa,apontando a doença seus estágios iniciais.
Também em 2018, a Apple adicionou uma nova API ao framework ResearchKit, do Apple Watch, chamada Movement Disorder API, com o objetivo de monitorar o usuário e detectar indícios da doença de Parkinson.