Saúde

Os gaªmeos digitais podem levar a uma medicina mais proativa e personalizada, dizem os pesquisadores
Essa éa solua§a£o que um pesquisador da Universidade de Indiana estãosugerindo para prever as necessidades futuras de cuidados de saúde dos indiva­duos, bem como para se preparar para responder mais rápida e efetivamente a futuras pandemias.
Por Universidade de Indiana - 12/03/2021


Construindo um gaªmeo digital personalizado: Dados de várias escalas são necessa¡rios para construir representações computacionais de processos biola³gicos e sistemas corporais que são afetados pela infecção viral. Esses submodelos são integrados e personalizados com dados clínicos de pacientes individuais. O gaªmeo digital pode então ser usado para derivar previsaµes sobre diagnóstico, prognóstico e eficácia e otimização de intervenções terapaªuticas. Crédito: N. CARY / SCIENCE

E se vocêtivesse um irmão gaªmeo com quem os médicos pudessem trabalhar para prever suas necessidades futuras de cuidados de saúde ou como um determinado va­rus pode afeta¡-lo? Obviamente, não podemos fazer experiências em um clone real de nosmesmos, mas podemos pesquisar diferentes cenários com um gaªmeo digital.

Essa éa solução que um pesquisador da Universidade de Indiana estãosugerindo para prever as necessidades futuras de cuidados de saúde dos indiva­duos, bem como para se preparar para responder mais rápida e efetivamente a futuras pandemias.

James Glazier, professor de engenharia de sistemas inteligentes na IU Luddy School of Informa¡tica, Computação e Engenharia, juntamente com os coautores James Sluka do Instituto de Biocomplexidade da IU e Reinhard Laubenbacher da Universidade da Fla³rida, defendem a criação de modelos matema¡ticos aprimorados de saúde humana e doenças usando gaªmeos digitais. Eles dizem que os gaªmeos digitais aplicados ao corpo humano podem levar a melhores resultados de saúde e respostas mais rápidas a novas doena§as.

"Os gaªmeos digitais combinam um modelo de computador que prevaª como o estado de um sistema evoluira¡ com medições em tempo real de indiva­duos", disse Glazier, cuja perspectiva foi publicada na revista Science . "A medicina, no momento, éamplamente reativa: vocêvai ao médico quando estãodoente ou depois de um grande problema. Idealmente, o que gostara­amos de fazer éprever quando havera¡ um problema e fazer pequenas intervenções para evitar que o problema se torne sanãrio. "

Glazier e seus colegas sugerem que os gaªmeos digitais podem ajudar a fazer previsaµes para a infecção viral e a resposta imunola³gica, o que permite o planejamento rápido de intervenções para tornar as pessoas mais sauda¡veis. Os gaªmeos digitais permitiriam que médicos e profissionais médicos realizassem experimentos controlados e repeta­veis para descobrir como os resultados diferem para várias intervenções, permitindo a seção rápida de intervenções ideais.

"A medicina carece de um componente-chave da prática cienta­fica porque vocênão pode realizar experimentos controlados nonívelde indiva­duos", disse Glazier. "Os gaªmeos digitais resolvem esse problema permitindo experimentos e controles virtuais nos quais avaliamos o que acontecera¡ a um indiva­duo especa­fico após um tratamento especa­fico."

"COVID-19 não éa primeira pandemia e não seráa última", disse ele. "A esperana§a éque o trabalho que fazemos em gaªmeos digitais para infecção e resposta imunola³gica nos daª a maioria das pea§as necessa¡rias para desenvolver rapidamente modelos preditivos detalhados para diagnóstico, prognóstico e tratamento quando enfrentarmos a próxima pandemia após COVID-19."


Os gaªmeos digitais também podem modelar não apenas a aparaªncia da pandemia COVID-19 para um indiva­duo, mas também como seria uma futura pandemia. Pacientes com COVID-19 podem variar drasticamente na gravidade de seus sintomas, apesar de terem o mesmo va­rus. Embora várias condições pré-existentes tenham sido identificadas que podem aumentar o risco de doença grave com COVID-19, atualmente não hácomo prever em detalhes como um indiva­duo reagira¡ ao ser infectado ou aos tratamentos dispona­veis.

Os gaªmeos digitais podem mudar isso fornecendo uma melhor compreensão do sistema imunológico de um indiva­duo, bem como por que algumas vacinas induzem uma resposta imunola³gica forte e imediata com proteção vitala­cia, enquanto outras oferecem uma resposta mais fraca e proteção dissipadora.

"A pandemia COVID-19 revelou que não entendemos o sistema imunológico bem o suficiente emnívelindividual para sermos capazes de projetar tratamentos ideais", disse Glazier. "Se pudermos construir modelos que sejam capazes de explorar como essas respostas imunola³gicas funcionam, podemos potencialmente projetar melhores estratanãgias de vacinação."

Glazier e seus colegas estãoesperana§osos de que, com mais uso de gaªmeos digitais, a capacidade de lutar não apenas contra doenças conhecidas, como COVID-19, gripe e ca¢ncer, mas também contra aquelas completamente desconhecidas, seráaumentada.

"COVID-19 não éa primeira pandemia e não seráa última", disse ele. "A esperana§a éque o trabalho que fazemos em gaªmeos digitais para infecção e resposta imunola³gica nos daª a maioria das pea§as necessa¡rias para desenvolver rapidamente modelos preditivos detalhados para diagnóstico, prognóstico e tratamento quando enfrentarmos a próxima pandemia após COVID-19."

 

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