Smartphones podem ser usados para diagnosticar infecções virais, indica pesquisa

Com o auxilio da biotecnologia e da inteligência artificial, a possibilidade de utilizar dispositivos móveis conectados, como smartphones, para diagnosticar doenças infecciosas de forma descentralizada, no ponto de atendimento ao paciente (do inglês point-of-care), é vista como uma das grandes oportunidades da área de saúde digital.

É o que mostra o trabalho realizado pelo professor Luis Pacheco, do Instituto de Ciências da Saúde (ICS) da Ufba, em colaboração com pesquisadores da Harvard Medical School, que acaba de ser publicado no periódico ACS Nano, da American Chemical Society.

“O nosso sistema, denominado SPyDERMAN (Smartphone-based Pathogen Detection Resource Multiplier using Adversarial Networks), detectou com eficiência o vírus SARS-CoV-2 em amostras de swab nasal, além de outras infecções virais”, garante o professor.

Segundo Pacheco, no contexto da pandemia de Covid-19, por exemplo, a disponibilidade de dispositivos diagnósticos conectados ao telefone celular que permitam rápida detecção do vírus SARS-CoV-2, através de uma amostra de swab nasal, pode auxiliar o processo de identificação e isolamento dos casos, permitindo maior controle de disseminação da infecção se comparado ao método de referência para o diagnóstico, que é a RT-PCR.

Pacheco adverte, entretanto, que “a aplicação dos smartphones como dispositivos diagnósticos ainda encontra vários desafios, que incluem a grande variedade e a heterogeneidade dos modelos de celulares, as diferenças nas capacidades de processamento e inconsistências na conectividade à rede de internet em diferentes regiões”.

Questionado quanto à logística e sobre os custos operacionais, no uso dos smartphones em uma realidade com características da brasileira, o professor Luis Pacheco afirmou que o smartphone precisa ser utilizado pelo agente de saúde que realiza o teste.

“Esses testes para doenças infecciosas normalmente não são pensados para que o paciente realize sozinho, na sua casa. Mesmo os chamados testes rápidos já amplamente usados hoje em dia para doenças infecciosas são realizados em farmácias ou em unidades de atendimento à saúde. Isso porque o teste precisa ser bem conduzido e o resultado precisa ser interpretado de forma correta, em razão das implicações que ele pode acarretar”, pontua.

Simplificando a utilização

O trabalho desenvolvido junto ao grupo da Harvard Medical School teve como principal objetivo simplificar a utilização de smartphones como dispositivos diagnósticos móveis para infecções virais.

Para isso, conforme detalha o pesquisador baiano, foi desenvolvido um sistema de detecção de agentes virais num chip de baixo custo, fabricado utilizando tecnologia de microfluídica, e combinado a um sistema de reconhecimento específico dos vírus que usa nanobiotecnologia e biologia sintética.

A tecnologia de microfluídica envolve a manipulação e controle de fluidos em escala de microvolumes. No contexto do diagnóstico, são criados microcanais no chip (por isso é chamado de microchip) utilizando cortadoras a laser, para precisão. Dentro desses microcanais ocorrem as reações que levam à detecção do vírus na amostra.

“O smartphone entra então no sistema como um dispositivo de imagem: tiramos uma foto do microchip onde os vírus foram detectados, após introdução de uma pequena alíquota de amostra do paciente. A partir daí um sistema de inteligência artificial é utilizado para analisar aquela imagem obtida pelo celular”, detalha Luis Pacheco.

Essa foi uma outra grande inovação, segundo informações do professor, pois conseguiu-se implementar um sistema de inteligência artificial que reconhece se o resultado no microchip foi positivo ou negativo, mesmo com toda a variabilidade existente nas imagens obtidas por diferentes modelos de smartphones ou por diferentes indivíduos realizando o experimento, em condições de iluminação e de resolução variáveis.

“Mas nenhuma dessas adversidades impediu que o sistema conseguisse diagnosticar com alta acurácia amostras infectadas pelos vírus das hepatites B e C, pelo vírus da Aids (HIV), pelo vírus Zika, e até mesmo pelo vírus SARS-CoV-2, quando testado com amostras de swab nasal de pacientes diagnosticados com Covid-19”, comemora o professor.