O Hospital do Silício: Silício e Software Podem Substituir Medicamentos

Em janeiro de 2024, a OpenWater anunciou que tornaria todas as suas patentes, bem como os projetos e softwares dos dispositivos que desenvolveu, de código aberto. Este foi um passo incomum, mas justificado, da empresa, já que seu objetivo era nada menos do que iniciar uma revolução na área da saúde.

Já houve uma empresa na história das startups que prometia uma revolução na área da saúde, a Theranos, que acabou em desgraça. Por que ainda podemos confiar no sucesso do OpenWater? Uma garantia é a CEO da empresa, Mary Lou Jepsen .

Da Wikipédia:

Ela foi cofundadora e primeira diretora de tecnologia da One Laptop per Child (OLPC) e mais tarde fundou a Pixel Qi em Taipei, Taiwan, com foco no design e fabricação de monitores. Ela fundou e liderou dois moonshots no Google X e foi executiva do Facebook/Oculus VR, liderando um esforço para o avanço da realidade virtual. A revista Time a nomeou em sua lista dos cem cientistas e pensadores mais influentes do mundo (The 2008 Time 100). A CNN a nomeou como uma das 10 maiores pensadoras em ciência e tecnologia de 2013 por seu trabalho em inovação em displays. Ela tem mais de 200 patentes publicadas ou emitidas.

Não é um portfólio ruim, certo? Mas o mais importante é que Jepsen sobreviveu a um tumor cerebral, dando-lhe uma experiência em primeira mão dos problemas do actual sistema de saúde e uma forte vontade de o mudar.

Mas o que há de errado com o sistema de saúde?

No sistema atual, normalmente consultamos um médico quando temos sintomas. No entanto, em muitos casos, os sintomas só aparecem nos estágios avançados da doença. O câncer é um exemplo típico disso. Muitos tipos de câncer são facilmente tratáveis nos estágios iniciais, embora sejam difíceis de tratar ou podem até ser intratáveis nos estágios avançados. A prevenção é muito importante. Se tivéssemos informações atualizadas sobre o estado do nosso corpo, poderíamos deter estas doenças a tempo. Isto não só aumentaria drasticamente as hipóteses de recuperação, mas também reduziria significativamente o custo dos cuidados de saúde, uma vez que não haveria necessidade de tratamentos nas fases avançadas. Portanto, o desenvolvimento de sistemas de diagnóstico é pelo menos tão importante, senão mais, do que o desenvolvimento de tratamentos.

Mas o diagnóstico também é muito importante no caso de doenças já desenvolvidas. Um bom exemplo é um acidente vascular cerebral. Se o paciente for diagnosticado dentro de 2 horas, o tratamento adequado pode restaurar completamente sua condição. No entanto, se o tempo acabar, podem sofrer danos muito graves e permanentes. Portanto, também neste caso o diagnóstico é crucial.

A equipe do OpenWater está trabalhando em um dispositivo que pode fornecer informações sobre a condição do nosso corpo usando luz infravermelha próxima e ultrassom. Seu protótipo de sistema, denominado OpenMotion, por exemplo, é capaz de monitorar o fluxo sanguíneo, auxiliando na detecção de derrames. Escrevi um artigo completo sobre o funcionamento do sistema , então irei apenas descrevê-lo aqui.

O sistema é baseado na capacidade da luz infravermelha próxima de penetrar profundamente no corpo humano. Pode passar por tecidos moles e até ossos, permitindo-nos ver o interior do corpo humano (um vídeo TED sobre o assunto está disponível aqui). O problema é que a luz se espalha nos tecidos, dificultando a extração de informações, mas não é impossível! OpenWater usa uma solução acústico-óptica onde o ultrassom focalizado altera o comprimento de onda da luz que passa por ele, marcando efetivamente os raios de luz importantes para observação. A fase desses raios de luz marcados pode ser capturada com uma câmera especial e as informações necessárias podem ser extraídas através do software apropriado.

Uma grande vantagem da solução é que ela pode ser construída a partir de componentes relativamente baratos (um laser de alguns dólares, chip CCD e fonte de ultrassom), tornando-a acessível a qualquer pessoa, em oposição a equipamentos médicos caros.

No entanto, o papel desta tecnologia não se limita à prevenção e ao diagnóstico. Experimentos avançados estão em andamento onde o ultrassom focalizado pode destruir tumores cerebrais. A tecnologia cotidiana de ultrassom usada para examinar mulheres grávidas, quando devidamente ajustada, é capaz de estourar as células do glioblastoma. Além disso, estão sendo realizados experimentos sobre a estimulação direta de neurônios por ultrassom, o que poderá tratar com sucesso a depressão no futuro, uma condição atualmente tratável apenas com medicamentos.

Vale a pena considerar as possibilidades do futuro se combinarmos esta tecnologia com outras, como a nanotecnologia ou a engenharia genética. Por exemplo, com a ajuda de agentes de contraste adequados, poderia ser possível detectar doenças que anteriormente exigiam equipamento médico sério. Poderíamos marcar células cancerígenas e, em seguida, empacotar o veneno destruidor de células cancerígenas usando nanotecnologia, de tal forma que ele só se desintegrasse onde focamos o ultrassom. Isto permitir-nos-ia atingir os efeitos das drogas com muita precisão.

Também estão em andamento experimentos com o objetivo de restaurar a visão em pessoas cegas, modificando geneticamente os neurônios do córtex visual para que possam ser ativados mecanicamente, permitindo que as imagens sejam transmitidas diretamente ao cérebro por meio do ultrassom. Além disso, podemos ler o estado dos neurônios usando luz infravermelha próxima, potencialmente restaurando a capacidade de falar de pacientes paralisados, como aqueles com ELA.

É evidente o quão versátil esta tecnologia pode ser. É por isso que a OpenWater não se concentra numa única doença. Em vez disso, eles estão construindo uma plataforma. O objetivo é desenvolver dispositivos de uso geral baseados em ultrassom e luz infravermelha próxima que possam ser utilizados em diversas áreas da cura, seja para fins diagnósticos ou tratamentos específicos.

Este é um grande desenvolvimento, pois a partir deste ponto a cura se torna um problema de software!

Imagine esses dispositivos vestíveis de uso geral que são acessíveis a todos e incluem os componentes necessários, como lasers infravermelhos próximos ou fontes de ultrassom. O mesmo hardware pode ser usado para detectar derrames ou câncer, ou mesmo para tratar depressão clínica. É apenas uma questão de programar para que o usamos.

Algumas semanas atrás, pesquisei online para ver como é complicado processar essas imagens com software. Encontrei um conjunto de dados de ressonância magnética e um software de código aberto que pode reconhecer tumores cerebrais em imagens de ressonância magnética com 99% de eficácia ( este é meu artigo sobre isso ). O sistema é uma rede neural relativamente simples, que o desenvolvedor criou apenas como hobby. Quero apenas salientar que, se houver ferramentas e dados apropriados, a comunidade de desenvolvimento de software de código aberto poderá fazer maravilhas. Imagine o desenvolvimento explosivo que poderia acontecer na área da saúde com tal dispositivo e o ecossistema de código aberto combinados.

Jepsen e OpenWater veem esse potencial, e é por isso que decidiram construir toda a plataforma em bases de código aberto. As patentes podem ser utilizadas gratuitamente por qualquer pessoa, mas os projetos, componentes de software, dados médicos e tudo o que é necessário para o desenvolvimento também são de código aberto. O modelo de negócios da empresa é lucrar com a fabricação do hardware, e não com a tecnologia em si. Jepsen tem experiência nesta área, fazendo com que o modelo pareça viável. Reformar a saúde é uma tarefa monumental. Não é algo que uma única startup tradicional possa alcançar, então se Jepsen leva isso a sério – e ela realmente está – então não havia outra opção a não ser adotar o código aberto.

É evidente, então, que estamos falando de uma tecnologia revolucionária. Um que seja capaz de crescer exponencialmente, potencialmente reformando todo o sistema de saúde dentro de alguns anos. A única questão é quando atingirá a massa crítica necessária para uma explosão exponencial e quando se construirá uma comunidade em torno da tecnologia, semelhante à que se desenvolveu em torno da IA de código aberto, o que torna o progresso imparável. Encorajo todos os que trabalham em áreas semelhantes a ajudar neste desenvolvimento e a fazer parte da revolução.

Esta tecnologia realmente possui um potencial histórico. Uma plataforma de hardware de cuidados de saúde geral acessível a todos, juntamente com software baseado em inteligência artificial, poderia mudar fundamentalmente os cuidados de saúde. Esta nova plataforma de saúde é o Silicon Hospital.

Para mais informações, leia o artigo de Jepsen sobre o assunto ou assista à apresentação dela no YouTube .