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Inovação
Saiba como é a tecnologia brasileira que reduz uso de pulmão artificial em paciente grave de Covid-19
Tomógrafo ajuda ventilação mecânica e terapia ECMO é menos necessária em pacientes com insuficiência respiratória aguda
R7
12/04/2021 | 14:57

Um tomógrafo por impedância elétrica desenvolvido pela empresa paulista Timpel médicos do Hospital Geral de Massachusetts, em Boston, nos Estados Unidos, para reduzir em 80% a necessidade de pacientes com insuficiência respiratória aguda internados na instituição e com indicação de terapia de oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) serem tratados ao tratamento, popularmente conhecido como “pulmão artificial” e adotado hoje em casos muito graves de Covid-19.

Os resultados do estudo foram publicados em artigo publicado na revista Respiratory Care .

“A equipe de resgate pulmonar desse hospital tem utilizado o equipamento que desenvolvemos desde 2016 e vem obtendo resultados espetaculares”, disse Rafael Holzhacker, em palestra apresentada durante o webinário “Empreendedorismo científico e inovação em resposta à covid-19”, realizado pela Fapesp, com apoio do Global Research Council (GRC), no dia 07 de abril.

O tomógrafo por impedância elétrica, desenvolvido pela empresa com apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), permite que equipes médicas monitorem ininterruptamente e de forma não invasiva, à beira do leito, uma condição do pulmão de pacientes com insuficiência respiratória. Desse modo, é possível otimizar a facilidade mecânica com o objetivo de reduzir complicações e complicações pulmonares e evitar o prolongamento desnecessário do procedimento.

“A configuração mecânica é complexa, não intuitiva e apresenta vários perigos que não são selecionados à beira do leito. Além disso, as respostas dos pacientes são muito heterogêneas ”, apontou Holzhacker.

A evolução dos pacientes durante a intubação é lenta e a metodologia de padrões mecânica adotada em um caso pode não funcionar em outro.

“Por isso, é muito importante a equipe médica ter indicadores individualizados para visualizar a condição do pulmão de um paciente para realizar a mecânica resultante, com um prejuízo de diminuir o tempo de dependência e, consequentemente, os efeitos colaterais da intubação”, afirmou Holzhacker.

O tomógrafo faz uma avaliação da resistência à passagem de uma corrente elétrica, que varia devido ao ar nos pulmões, na medida em que o paciente inspira e expira.

Por meio de uma cinta com 32 eletrodos, o equipamento emite uma corrente elétrica de baixa intensidade ao redor do paciente – semelhante à corrente elétrica usada em exames de eletrocardiograma.

À medida que atravessa o tórax e encontra diferentes resistências no percurso, a corrente elétrica indica a região dos pulmões por onde o ar está circulando. Com base na impedância medida na superfície do tórax são geradas 50 imagens por segundo, que representam a distribuição e a dinâmica de insuflação do pulmão, fornecendo uma informação vital ao médico, em tempo real, à beira do leito.

Um software integrado ao equipamento, desenvolvido durante o projeto apoiado pelo PIPE-Fapesp, permite à equipe médica avaliar a melhor estratégia de proteção para o paciente.

Com o auxílio do equipamento, a equipe médica do Massachusetts General Hospital baseada em conformidade mecânica individualizada para 15 pacientes com insuficiência respiratória aguda internados na instituição e com indicação de ECMO.

Por meio de manobras de habilidades mecânicas visualizadas por meio do tomógrafo, eles conseguiram que apenas dois dos 15 pacientes com indicação de ECMO ocorreram ao procedimento, em que o sangue do paciente circula fora do corpo, por meio de cânulas, passa pela bomba e membrana de um equipamento que funciona como um pulmão artificial e retorna oxigenado para o corpo.

“O ECMO é um dos recursos utilizados em uma UTI por ser caro e muito complexo, e com uma pandemia de cobertura-19 a necessidade dessa terapia foi multiplicada”, disse Holzhacker.

A mesma equipe médica do hospital americano relatou em outro estudo, publicado no início de 2020 na revista Critical Care, ter conseguido também com base na mecânica individualizada visualizada pelo tomógrafo desenvolvido pela Timpel reduzir pela metade o risco de morte de pacientes obesos e com insuficiência respiratória aguda que necessitaram ser intubados.

“A conexão com a equipe médica desse hospital, que é o maior da Universidade Harvard, e de outras instituições hospitalares, não só nos Estados Unidos, mas também no Brasil, Itália e Espanha, foi fundamental para respondermos às demandas apuradas pela pandemia de covid -19 ”, afirmou Holzhacker.

Também contribuiu o fato de terem desenvolvido antes da pandemia de covid-19 uma ampla gama de aplicações para tomógrafo, como para pacientes obesos – que fazem parte dos grupos de risco de desenvolver formas graves da doença -, para ajudar a avaliar o efeito da colocação do paciente na posição prona (de bruços), para uso pediátrico e em neonatos, entre outros usos, avaliou o executivo.

Plataforma versátil

A versatilidade de uma tecnologia usada por pesquisadores da startup Biolinker para produzir proteínas recombinantes de expressão difícil também foi o que a biotecnologia desenvolverá kits e testes de diagnóstico para detecção de detecção-19.

Por ser baseado em uma metodologia, chamada de sistema livre de células, existente há mais de 100 anos e empregada para decodificar o genoma humano, a tecnologia ainda é muito cara.

Por meio de aprimoramentos da metodologia em etapas, os pesquisadores da empresa, incubada no Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia (Cietec), têm conseguido produzir e purificar proteínas recombinantes de forma contínua.

“Somos a segunda empresa no mundo capaz de liofilizar esse sistema livre de células. Isso é importante porque permite aumentar a estabilidade e o rendimento de proteínas e facilitar o transporte ”, disse Mona das Neves Oliveira, fundadora da empresa.

Com a emergência da covid-19, os pesquisadores da Biolinker viram que uma plataforma tecnológica que desenvolveram poderia ser usada na produção de proteínas liofilizadas do SARS-CoV-2, que são importantes para o desenvolvimento de vacinas, novos medicamentos e testes de diagnóstico da doença. Entre essas proteínas estão um nucleocapsídeo N – a fração antigênica da proteína da superfície do SARS-CoV-2, chamada pico, usada pelo novo coronavírus para se conectar a um receptor nas células humanas (proteína ACE2) e infectá-las – ea RBD ( sigla em inglês de domínio de ligação do receptor), que é uma ponta da ponta.

A nucleocapisídeo N está sendo usada em um teste ELISA – sigla em inglês de Enzyme-Linked Immunosorbent Assay -, que a empresa está desenvolvendo em parceria com a professora Ester Sabino, pesquisadora do Instituto de Medicina Tropical da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (IMT-USP), por meio de projeto apoiado pelo PIPE-Fapesp.

O teste visa detectar a presença de imunoglobulina G (IgG), descoberta ainda na fase aguda da doença (em média dez dias após o início dos sintomas) no soro de pacientes (leia mais em pesquisaparainovacao.fapesp.br/1406) .

O teste foi validado pelo IMT-USP por meio de, de sangue de 250 pacientes atendidos no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP.

“Conseguimos obter resultados muito interessantes. Os dados indicaram que o teste que desenvolvemos têm 95% de sensibilidade para detectar IgG, um índice maior do que de outros comercialmente disponíveis ”, comparou Oliveira.

Já a proteína RBD está sendo usada em um teste popular de covid-19 que a empresa desenvolvida em parceria com o pesquisador Frank Crespilho, professor do Instituto de Química de São Carlos da USP (leia mais em agencia.fapesp.br/35036/) .

“Essa proteína, que é importante para avaliar uma eficácia de vacinas contra um covid-19, porque detecta neutralizantes, é extremamente difícil de ser expressa. Desenvolvemos implement para manter a estabilidade e melhorar a resposta e sensibilidade dela ”, disse Neves.

Os dois testes estão na fase final de ensaios para obterem o registro na Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

Mais recentemente, a empresa definida uma parceria com os pesquisadores Ligia Morganti e Carlos Roberto Jorge Soares, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), para produzir um pico de proteína do SARS-CoV-2 inteira.

“Essa proteína é extremamente grande, difícil de ser expressa, e estamos produzindo em células humanas”, disse Neves.

Cultura de inovação

Além da Biolinker e da Timpel, outras empresas apoiadas pelo PIPE-FAPESP têm se destacado no desenvolvimento de soluções voltadas ao combate da COVID-19. Entre elas estão a Biologix e a Hoobox, as embaixadoras integrantes da Eretz, uma incubadora de startups do Hospital Israelita Albert Einstein.

A Biologix desenvolvido um sistema baseado em internet das coisas para diagnosticar e monitorar apneia do sono em ambiente domiciliar, que se mostra útil para acompanhar remotamente pacientes com suspeita ou sintomas brandos de COVID-19 e encaminhá-los em um hospital somente ao detectar um piora nos sinais clínicos.

Já a Hoobox desenvolvida em parceria com uma spin off do Einstein, uma startup Radsquare, um sistema que, por meio de inteligência artificial e visão computacional de reconhecimento de face, identifica pacientes com febre à distância. O equipamento tem sido utilizado pela instituição hospitalar no monitoramento de visitantes.

“Esse sistema, batizado de Fevver, foi desenvolvido em parceria com o Hospital Israelita Albert Einstein”, disse Rodrigo Bornhausen Demarch, diretor de inovação da instituição e co-fundador e CEO da Healthtech Zetta Health Analytics.

De acordo com o executivo, a área de inovação do hospital paulista é mais conhecida pela Eretz, mas a inovação na instituição vai muito além e é aplicada em uma área chamada Design Lab.

“É por meio dessa área que as iniciativas de inovação devem ser fomentadas dentro da organização”, explicou Demarch.

Já a gestão do processo de inovação, da propriedade intelectual, que inclui um download e licenciamento de inovações tecnológicas, e o desenvolvimento de parcerias com empresas e universidades é feito no Einstein por meio de uma área chamada Business Technology Center (BTC).

A Eretz é o terceiro grande pilar de inovação do Einstein, afirmou o executivo. Concebida como uma incubadora de startups, ela se transformou em um ecossistema de inovação e empreendedorismo em saúde, reunindo hoje 76 empresas, sendo 70% atuantes em saúde digital, 15% em biotecnologia e o voltado restante ao desenvolvimento de dispositivos médicos.

As empresas incubadas oferecem apoio em marketing, desenvolvimento de negócios, capacitação, proteção da propriedade intelectual, captação de recursos de investidores-anjo e de agências de fomento à pesquisa e inovação tecnológica.

“As startups incubadas no Eretz captaram mais de R $ 9 milhões em recursos para o desenvolvimento de soluções voltadas ao combate do novo coronavírus”, disse Demarch.

Na opinião dele, o empreendedorismo de base tecnológica em saúde no Brasil já atingiu um bom nível de maturidade. Se apoiar em ciência é fundamental para desenvolver inovações nessa área, indicou.

“Uma boa healthtech precisa estar sempre apoiada em ciência, antes de qualquer coisa, na grande maioria dos casos, e isso requer um processo exploratório para identificar um problema clínico não resolvido”, avaliou.

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