Ataque cardíaco, derrame e arritmias: organoides, terapia genética e IA. Como a pesquisa salvará o coração
A terapia genética está avançando, pelo menos para doenças cardíacas raras. As oportunidades oferecidas pelas terapias celulares para "substituir" células miocárdicas mortas por isquemia estão crescendo. O objetivo é criar marcapassos cada vez mais miniaturizados, por exemplo, construídos com células do mesmo organismo e prontos para "dissolver". E válvulas cardíacas que durem cada vez mais. Tudo isso, com uma espécie de guarda-chuva abrangente, ligado ao uso da bioengenharia e da Inteligência Artificial, bem como ao desenvolvimento de organoides. Graças aos avatares, de fato, será possível desenvolver novas estratégias terapêuticas, enquanto se espera para criar o clássico "coração reserva".
O desafio futuro para as doenças cardiovasculares, a principal causa de morte na Itália e na Europa, começa com a prevenção. E visa atingir o que pode parecer ficção científica. Mas não é. Basta pensar em terapias biológicas com efeitos diretos no coração. «A terapia genética e celular está a passar por um período de gestação mais longo, em parte devido às barreiras biológicas e mecânicas intrínsecas a este órgão maravilhoso e tão resistente.
Os Caminhos da Genética“Mas – explica Giulio Pompilio , diretor científico do Centro Cardiológico Monzino Irccs e professor de Cirurgia Cardíaca na Universidade de Milão – graças ao progresso tecnológico, há sinais de que estamos finalmente tomando o caminho certo, especialmente no que diz respeito à terapia genética para doenças cardíacas hereditárias, para as quais temos uma compreensão cada vez maior dos genes mutados responsáveis”. Não só isso. As armas para entregar os genes corretos são cada vez mais sofisticadas: elas variam de vetores virais capazes de transportar o gene curativo para dentro das células a nanopartículas especializadas, até o progresso da engenharia genética, entre os quais o “bisturi genético” Crispr/Cas é o mais conhecido. “Ensaios clínicos estão em andamento para algumas dessas doenças cardíacas genéticas, incluindo cardiomiopatias arritmogênicas e hipertróficas, ou amiloidose cardíaca e cardiomiopatia distrófica”, diz Pompilio. Acredito que, na próxima década, algumas dessas terapias farão parte da prática clínica. Além disso, embora em fase clínica anterior, terapias gênicas surgiram para o tratamento da insuficiência cardíaca, tanto por causas genéticas quanto em formas de amplo espectro. Nesse caso, o nível de exigência é ainda maior, mas o interesse da comunidade científica e da indústria é forte. Último aspecto: considero que o "de profundis" decretado por muitos profissionais para a terapia celular cardíaca, que não alcançou os resultados esperados no tratamento do infarto do miocárdio, talvez seja prematuro: existem ensaios clínicos que parecem oferecer uma nova possibilidade terapêutica para subgrupos de pacientes com cardiopatia isquêmica avançada e insuficiência cardíaca com forte componente inflamatório.
Engenharia para os 5PsA chave para o sucesso, em suma, chama-se pesquisa. Mas, se os especialistas estiverem na base da adequação dos tratamentos, cada vez mais adaptados à pessoa, a engenharia guiará e guiará a revolução em curso. Porque graças a técnicas emprestadas da eletrônica e da óptica, encontraremos abordagens direcionadas. "A eletrocêutica e a biofotônica estão dando vida, respectivamente, a novos paradigmas de estimulação elétrica (pense no Neuralink) com a miniaturização de estimuladores sem fio (por exemplo, para estimular o nervo vago em caso de insuficiência cardíaca) e a análises para monitorar a oxigenação, a glicose e o colesterol em tempo real", explicou Filippo Molinari , professor titular de Bioengenharia do Politécnico de Turim, por ocasião da conferência "Mudança em Cardiologia 2025". Mas isso não é tudo.
A revolução estará na possibilidade de duplicar órgãos ou criar gêmeos digitais para desenvolver tratamentos personalizados. “Por enquanto, a bioimpressão se limita à criação de tecidos e mini-órgãos ( órgão em um chip ) para facilitar a pesquisa farmacológica, mas estão em andamento trabalhos para imprimir órgãos inteiros, incluindo o coração. Tudo isso – destaca o especialista – em um panorama que vê estudos visando a criação de gêmeos digitais ou biológicos para a personalização de tratamentos e medicina de precisão: eles serão usados para geração e regeneração a partir de células do paciente individual, bem como para simular o coração de um sujeito e prever o risco de arritmias, ataques cardíacos ou outros. A Inteligência Artificial fornecerá a estrutura para esses esforços, que nos levarão a uma medicina 5P: Preditiva, Preventiva, Personalizada, Participativa, Psicossocial. Tudo com a integração de dados clínicos e genéticos e informações derivadas de sensores vestíveis”.
Os marcapassos estão ficando cada vez menoresEntre o presente e o futuro, em todo caso, a tecnologia está destinada a abrir novas abordagens, mesmo nas patologias mais comuns. Por exemplo, na forma de marcapassos cada vez mais inteligentes e miniaturizados. "A revolução pode ser o uso de células cardíacas transformadas em células de marcapasso, como sugere um experimento apresentado na Science Translational Medicine", hipotetiza Giulio Molon , diretor da Unidade Operatória Complexa de Cardiologia do Irccs Sacro Cuore em Negrar (Verona). O resultado foi obtido pela injeção de um gene transportado por vírus modificados: ele reprogramou algumas células cardíacas e estas foram capazes de gerar e conduzir estímulos elétricos. Se essa perspectiva se concretizar, poderemos chegar a marcapassos de nova geração". Mas atenção: isso não significa que, enquanto isso, não estejamos trabalhando para tornar os "marcadores de passos" em uso hoje cada vez mais eficientes. Por exemplo, atuando na bateria, que com o tempo precisa ser substituída, ou nos fios que conectam o marcapasso ao coração. Estes, às vezes, sofrem rupturas reais e também podem ser infectados.
Estamos trabalhando para ter marcapassos sem risco de infecções, cada vez menores, sem fio e com uma bateria possivelmente inesgotável. Nesse sentido, na Nature — comenta Molon — foi apresentado um marcapasso com espessura de um milímetro e comprimento de 3,5, aplicado diretamente no coração e alimentado por um mecanismo que utiliza uma célula galvânica para converter a energia dos fluidos corporais. O dispositivo, além disso, poderá se autodissolver e desaparecer quando não for mais necessário.
Válvulas personalizadasReduzir o tamanho e aumentar a biocompatibilidade do corpo do receptor também é imperativo para a pesquisa em válvulas cardíacas. "As válvulas aórticas e os dispositivos utilizados para sua implantação, como cateteres (atualmente com tamanho comparável ao de um dedo), serão progressivamente miniaturizados, com o consequente aumento da tolerabilidade", afirma Giuseppe Musumeci , diretor de Cardiologia do Hospital Mauriziano de Turim. A implantação ocorrerá cada vez mais pela artéria radial do braço para minimizar o impacto da intervenção e parece destinada a aumentar a tolerabilidade biológica do corpo. No futuro, os materiais serão projetados para maior longevidade da prótese. Em particular, no que diz respeito às válvulas atrioventriculares, que se diferenciam das válvulas aórticas em termos de posição anatômica, estrutura e função, o objetivo é reduzir, ou potencialmente eliminar, a necessidade de intervenções corretivas: estas são as atualmente utilizadas para combater a deterioração funcional relacionada ao envelhecimento."
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