Nova tecnologia de imagem avançada permite mapeamento detalhado de doenças em amostras de tecido

Pesquisadores da Universidade de Aarhus – em uma grande colaboração internacional – desenvolveram um método inovador que pode fornecer mais informações das amostras de tecido que os médicos recebem dos pacientes todos os dias.

A nova técnica, chamada multiplexação ou Pothopxe orientada para patologia, pode olhar sob um microscópio a mais de 100 proteínas diferentes no mesmo pequeno pedaço de tecido-em vez de apenas 1-2 por vez, como é feito agora.

A tecnologia, que acaba de ser publicada na revista Naturezacombina o processamento avançado de imagem com o aprendizado de máquina para mapear processos complexos de doenças em detalhes.

“A Pothopx oferece oportunidades únicas para explorar a natureza complexa da doença humana, que pode ter um impacto direto no atendimento ao paciente”, explica o professor Victor Puelles do Departamento de Medicina Clínica da Universidade de Aarhus.

Pode ver as mudanças mesmo antes que a doença se torne visível

No estudo, os pesquisadores testaram a tecnologia, entre outras coisas, espécimes de pacientes com diabetes. Aqui eles podem detectar processos complexos de doenças que não podem ser vistos com métodos convencionais.

“Podemos ver como o diabetes afeta os rins através de uma rede inteira de mudanças simultâneas”, diz Puelles.

Particularmente digno de nota era que os pesquisadores poderiam encontrar mudanças em pacientes diabéticos jovens antes de haver sinais claros de doença renal.

Pode medir como o medicamento funciona diretamente no tecido

Uma das aplicações mais promissoras é a capacidade da tecnologia de medir como o medicamento funciona diretamente no tecido. Os pesquisadores examinaram o efeito dos inibidores do SGLT2, um tipo comum de medicamento para diabetes e encontraram resultados surpreendentes.

“Podemos ver que o tratamento com inibidores de SGLT2 ajudou com algumas das alterações ligadas ao diabetes, mas não em todos eles. Embora haja muito mais trabalho a ser feito, nossos resultados levantam questões importantes, por exemplo, se pacientes diabéticos podem precisar de terapias adicionais para proteger seus rins”, diz Puelles.

Grátis e disponível para todos

Ao contrário de muitos outros avanços de pesquisa, a equipe optou por disponibilizar sua tecnologia livremente. Eles também o tornaram flexível – com soluções diferentes para experimentos pequenos e grandes, um dos quais usa uma impressora 3D simples como um sistema de manuseio de líquidos. Os pesquisadores também incluem um guia computacional passo a passo para executar a análise de imagens, com um pacote Python chamado “espaciômico” disponível para a comunidade.

“Era importante para nós fornecermos uma solução aberta que toda a comunidade de pesquisa pudesse usar”, explica Puelles.

Pode ser usado para muitas doenças

Embora o estudo tenha se concentrado em doenças renais, os pesquisadores acreditam que a tecnologia pode ser usada para quase todas as doenças em que os médicos precisam examinar os tecidos. Por exemplo, a equipe mostrou que a Pathopx trabalha no fígado e no tecido cerebral, demonstrando o quão versátil pode ser.

Antes que a tecnologia possa ser usada em hospitais, no entanto, é necessário mais trabalho. Os pesquisadores estão trabalhando em soluções simples para automatizar completamente o método, melhorias nas estratégias atuais de benchmarking e aplicações clínicas concretas que podem mostrar valor agregado direto para os pacientes.

O estudo foi realizado em colaboração e co-liderado por pesquisadores da Alemanha, Japão, França, EUA, Austrália e Suíça, em um esforço verdadeiramente multidisciplinar entre as fronteiras.