Um “comprimido digital” ingerível que mede a frequência cardíaca e a respiração de dentro do estômago poderia detectar os sinais de alerta de apneia do sono, angústia cardíaca e até mesmo overdoses de opioides.
A empresa de saúde digital Celero Systems está desenvolvendo um comprimido eletrônico que pode medir a frequência cardíaca, a taxa de respiração e a temperatura interna do corpo – de dentro do estômago humano. Como primeiro passo, a empresa imagina que pessoas com condições contínuas usem a cápsula digital para monitorar seus sinais vitais em casa. Mas no futuro, eles esperam usá-la como uma espécie de sistema de alarme interno para overdoses relacionadas a drogas.
Em um pequeno teste clínico publicado em novembro, a empresa testou o dispositivo em pessoas com apneia do sono, um distúrbio no qual a respiração ocasionalmente para e recomeça durante a noite. Para obter um diagnóstico adequado, as pessoas geralmente precisam passar a noite no hospital, onde são cobertas por eletrodos que medem a frequência cardíaca, a respiração, os espasmos musculares e a atividade cerebral: uma avaliação abrangente chamada polissonografia. Isso é receita para uma noite de sono ruim, seja você tem apneia ou não.
Os pacientes podem optar por um teste domiciliar que envolve o uso de um monitor de respiração no dedo durante a noite. Mas isso ainda pode custar centenas de dólares, e nem sempre é preciso. Esses dispositivos vestíveis não conseguem medir a respiração diretamente, apenas variações na frequência cardíaca presumivelmente causadas pela respiração. Mas um comprimido dentro do estômago não pode cair, e pode medir os movimentos pulmonares internamente.
O comprimido de monitoramento da Celero não é realmente um “comprimido” no sentido tradicional—é uma cápsula de plástico biocompatível, aproximadamente do tamanho de um grande multivitamínico, recheada com sensores minúsculos, um microprocessador, uma antena de rádio e baterias. Antes de trabalhar na Celero Systems, o CEO Ben Pless trabalhou principalmente com implantes médicos, incluindo um dos primeiros desfibriladores implantáveis. Mas dispositivos ingeríveis, ou comprimidos digitais, sempre o intrigaram porque, segundo ele, “você poderia entrar no corpo sem cirurgia”. Os ingeríveis oferecem muitos dos mesmos benefícios dos implantes—são discretos e você não pode esquecer de usá-los—”exceto que você os implanta com um copo de água em vez de um cirurgião”, diz ele.
A cápsula permanece intacta durante sua jornada pelo sistema digestivo, mantendo todos os seus componentes eletrônicos seguros até acabar no vaso sanitário alguns dias depois. Enquanto isso, todas as medições são transmitidas sem fio para um laptop, onde um pesquisador, médico ou até mesmo o paciente pode acessá-las. Pelo que Pless sabe, o dispositivo ingerível da Celero é o primeiro a monitorar a atividade cardíaca e respiratória em humanos.
No estudo, 10 pacientes com apneia do sono no Centro de Avaliação do Sono da West Virginia University (WVU) engoliram o comprimido antes de seus estudos de sono programados regularmente, para que os pesquisadores pudessem ver como as medições do comprimido se comparavam a uma polissonografia, o padrão ouro atual. Foi quase tão preciso, com uma diferença de cerca de uma respiração por minuto—mais do que capaz de detectar depressão respiratória. Ninguém relatou efeitos colaterais ou desconforto, e exames pós-estudo confirmaram que todos os comprimidos foram eliminados com segurança em poucos dias.
A coisa mais interessante sobre este comprimido é que ele pode registrar sinais vitais de todo tipo, diz Khalil Ramadi, professor assistente de bioengenharia na Universidade de Nova York, que não esteve envolvido no estudo. Nossos tratos gastrointestinais estão constantemente se movendo (não pense muito nisso), então pode ser difícil medir sinais vitais básicos de dentro deles. As batidas cardíacas causam micro-movimentos nos vasos sanguíneos e a respiração causa movimento na barriga, ambos captados pelo acelerômetro incorporado na cápsula. O trato digestivo faz tanto barulho que pode abafar os micromovimentos que o comprimido está tentando medir, mas as técnicas de processamento de sinal da equipe da Celero foram capazes de separar batimentos cardíacos e respirações (que ocorrem muitas vezes por minuto) de ondas muito mais lentas provenientes do sistema digestivo.
Pless acredita que este estudo de apneia do sono é apenas uma das muitas aplicações potenciais, e que eventualmente poderia ser usado fora de um ambiente clínico. A monitorização discreta em casa poderia ser valiosa sempre que os médicos tentam capturar um evento relacionado ao coração ou à respiração que acontece apenas ocasionalmente, como é o caso da asma, problemas cardíacos como a fibrilação atrial vagal e distúrbios neuromusculares como a esclerose lateral amiotrófica (ELA). “Capturar isso em um estudo hospitalar pode ser difícil”, diz Pless. No futuro, ele imagina que os médicos poderiam simplesmente enviar um comprimido para seus pacientes e monitorar seus sinais vitais remotamente.
“Temos uma solução relativamente simples e que permite amplo acesso”, diz Giovanni Traverso, coautor do estudo e professor associado no Departamento de Engenharia Mecânica do MIT e gastroenterologista no Brigham and Women’s Hospital. “Acredito que isso pode ser realmente transformador.”
O aspecto mais transformador que eles acreditam que seu comprimido pode ter é detectar overdoses de drogas. Quando alguém faz uma overdose de uma droga como o fentanil, sua respiração desacelera, às vezes de forma ameaçadora. Mais de 80.000 pessoas morreram de overdose de opioides nos Estados Unidos em 2021—e a maioria delas morreu sozinha. Medicamentos como o Narcan, spray nasal de naloxona, têm o poder de reverter uma overdose, mas apenas se alguém estiver por perto para administrá-lo. Se um dispositivo pudesse detectar interrupções na respiração e enviar um pedido de ajuda, menos pessoas poderiam morrer.
Desde que o comprimido envia medições em intervalos regulares para um transmissor externo (e depois para um laptop), ele pode acionar um alerta sempre que o número de respirações registradas por minuto cair abaixo de um limite determinado. Pless acredita que isso pode ser útil para uma pessoa em recuperação durante períodos de alto risco, como após ser liberada do hospital após uma overdose, ou se receber opioides após uma cirurgia. “É como poder usar um capacete se você quiser andar de moto”, diz ele.
Como parte do estudo de novembro, a equipe testou o comprimido em um porco que havia sido medicado com fentanil. O comprimido detectou com sucesso as respirações ultra-lentas que caracterizam uma overdose potencialmente fatal, e os pesquisadores administraram a medicação a tempo de reviver o porco.
A empresa ainda não testou a capacidade do comprimido de detectar overdoses em pessoas, mas a equipe conduziu um estudo preliminar de segurança e eficácia em voluntários humanos. Este estudo ainda não foi publicado, mas o coautor Ali Rezai, neurocientista e diretor do Instituto Rockefeller de Neurociência, diz que os resultados são muito promissores: Dez participantes de um programa de tratamento residencial para transtornos de uso de substâncias no Centro de Esperança e Cura da WVU engoliram o comprimido, e ele monitorou com sucesso os sinais vitais de todos eles, sem efeitos colaterais.
James Messenger, que trabalha como especialista em suporte à recuperação entre pares e participou do estudo, disse que a equipe o avisou de que o comprimido seria grande, mas ele ficou agradavelmente surpreso ao descobrir que engolir a cápsula foi “absolutamente indolor”. Uma vez dentro do corpo, ele não podia senti-la de jeito nenhum. “É um processo muito tranquilo”, diz ele.
Messenger ouviu pessoas argumentarem que um dispositivo desses permitiria o uso contínuo de opioides, mas ele discorda veementemente. “Onde estou em minha recuperação hoje, seria mais uma rede de segurança”, diz ele. “Saber que você não precisa carregar Narcan consigo o tempo todo, apenas ter essa camada extra de apoio, valeria a pena.”
Um comprimido de rastreamento digital não é totalmente inédito. Dispositivos ingeríveis que rastreiam o uso de medicamentos e tiram fotos do interior do corpo já foram aprovados pela Administração de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos. Mas apesar de décadas de pesquisa, os comprimidos digitais ainda não decolaram no mercado. A Proteus Digital Health, por exemplo, liderou o mercado de dispositivos ingeríveis alguns anos atrás com o Abilify MyCite, um medicamento antipsicótico que poderia ser rastreado por meio de um sensor e um aplicativo para celular para determinar se alguém havia tomado o comprimido. Mas a Proteus entrou com pedido de proteção contra falência em 2020 após enfrentar dificuldades para vender seu produto a médicos e seguradoras.
“As pessoas gostam da ideia de poder entender seus próprios corpos”, diz Andrew Thompson, ex-CEO da Proteus. Mas ele acrescenta: “se há um mercado significativo para esse tipo de dispositivo, eu não sei.”
Afinal, em um mundo cheio de Fitbits e Oura Rings, pode-se questionar por que alguém optaria por engolir uma bateria para rastrear algo tão básico quanto sua frequência cardíaca. “Eu não acho que seja uma necessidade não atendida”, diz Giovanni Di Napoli, que é presidente da empresa de dispositivos médicos Medtronic e lidera o negócio de endoscopia, mas não esteve envolvido neste estudo. A Medtronic fabrica um dos dispositivos ingeríveis mais proeminentes do mercado—o PillCam, que tira fotos do trato gastrointestinal em vez de procedimentos invasivos de endoscopia.
“O maior obstáculo para a implementação desses comprimidos não é necessariamente sua tecnologia, mas sim o contexto em que são aplicados”, diz Ramadi. Se já existe uma maneira eficaz de fazer algo, as pessoas provavelmente não vão se animar para engolir alguns eletrônicos no lugar.
Messenger, por outro lado, acha que há uma vantagem em ter seu dispositivo vestível dentro do estômago, onde você não pode esquecê-lo—especialmente se estiver enfrentando uma dependência ativa. “Lembre-se, esta é uma população de pessoas que normalmente perdem as coisas”, diz ele com um riso. “O comprimido está dentro do seu corpo. Você não pode dizer: ‘Ah, não quero usar isso.'”
E os pesquisadores da Celero Systems planejam ir um passo além, usando o comprimido para administrar um medicamento reversor de overdose. Em 2021, a Comissão Lancet de Stanford, especialistas que se reuniram para propor soluções para a crise de opioides, recomendou especificamente o desenvolvimento de sistemas que pudessem administrar automaticamente um antagonista de opioides durante uma overdose. A Celero Systems já testou um protótipo de um comprimido que libera medicamento em animais, e os ensaios clínicos em humanos estão planejados para 2024.
Por enquanto, os próximos passos deles serão aprimorar seus testes sobre apneia do sono: testar o comprimido em mais participantes (o estudo de novembro, por exemplo, recrutou apenas uma mulher) e aprender como fazê-lo permanecer no corpo, com segurança, por um período mais longo de tempo. Estudos adicionais já estão em andamento, e Rezai está otimista de que o comprimido estará disponível no mercado nos próximos anos. Esta cápsula, ele acredita, “tem um potencial significativo para transformar a maneira como estamos monitorando, diagnosticando e potencialmente tratando doenças.”
Fonte: Wired 07.12.2023