Modelo 3D inova no tratamento de pneumonias com luz direcionada

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram um modelo computacional inovador, conhecido como 'gêmeo digital', que promete revolucionar o tratamento de pneumonias. Publicado na revista PNAS, o estudo utiliza tomografias para criar uma representação tridimensional do tórax, permitindo a personalização de terapias baseadas em luz.

A terapia fotodinâmica e a fotobiomodulação são métodos que utilizam luz para tratar infecções e inflamações. No entanto, a aplicação externa de luz nos pulmões enfrenta um grande desafio: a radiação precisa atravessar diversos tecidos antes de chegar ao órgão, resultando em perda de eficácia. O 'gêmeo digital' resolve esse problema, calculando a dose exata de luz que alcançará diferentes áreas dos pulmões, levando em conta a anatomia única de cada paciente.

Cristina Kurachi, coordenadora do estudo, explica que a nova tecnologia não só considera a quantidade de luz que chega ao pulmão, mas também como as características dos tecidos podem afetar essa distribuição. O modelo foi desenvolvido a partir da combinação de imagens de tomografia computadorizada e simulações computacionais avançadas, permitindo a avaliação de diferentes configurações de iluminação.

Os resultados preliminares mostram que a luz infravermelha de 808 nanômetros é a mais eficaz para a terapia, especialmente quando aplicada em configurações multiangulares. Isso significa que, ao posicionar fontes de luz em várias direções ao redor do tórax, é possível maximizar a absorção e a eficácia do tratamento.

A pesquisa envolveu a análise de pacientes com diferentes condições pulmonares, incluindo pneumonia bacteriana e COVID-19. Os dados coletados revelaram como as doenças alteram a estrutura do pulmão e sua capacidade de absorver luz. As simulações demonstraram que a individualização do tratamento pode levar a resultados mais eficazes, evitando a aplicação de uma dose padrão que pode não ser adequada para todos os pacientes.

Os pesquisadores enfatizam que, embora o gêmeo digital mostre grande potencial, ainda é necessário validar a precisão do modelo em ambientes clínicos. A próxima fase inclui testes em ovelhas, que têm padrões de pneumonia semelhantes aos humanos, antes de avançar para a aplicação em pacientes humanos.

Bagnato, coautor do estudo, ressalta a importância de criar tecnologias acessíveis, que possam ser integradas ao Sistema Único de Saúde. A pesquisa, financiada pela FAPESP, busca não apenas inovação, mas também responsabilidade social, visando garantir que os tratamentos desenvolvidos possam ser amplamente utilizados.

A abordagem personalizada no tratamento de pneumonias representa um avanço significativo na medicina, que pode melhorar a qualidade de vida de muitos pacientes e otimizar os recursos de saúde disponíveis.