O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) tem se posicionado na vanguarda da pesquisa sobre o cérebro envelhecido e as doenças neurodegenerativas que o afetam, como Alzheimer, Parkinson e Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA). Em um simpósio recente, pesquisadores de diversas áreas apresentaram um leque de inovações que buscam não apenas entender mais profundamente essas condições complexas, mas também desenvolver intervenções mais eficazes e personalizadas. A iniciativa Aging Brain Initiative (ABI) do MIT, desde sua fundação em 2015, parte do princípio de que os problemas do cérebro envelhecido são falhas sistêmicas que exigem soluções multidisciplinares. Os projetos apresentados no simpósio "Innovations for the Aging Brain" exemplificam essa abordagem, combinando neurociência, engenharia, química e ciência de dados.
IA para um Cuidado Personalizado
Um dos projetos mais promissores apresentados envolve o desenvolvimento de um sistema de inteligência artificial (IA) voltado para o tratamento personalizado do Alzheimer. A iniciativa, liderada por Giovanni Traverso, professor de Engenharia Mecânica e médico, em colaboração com Li-Huei Tsai, diretora da ABI, e outros pesquisadores, visa otimizar a identificação de intervenções preventivas para pacientes. O sistema integra um vasto volume de dados, incluindo informações de ensaios clínicos, históricos de estilo de vida dos pacientes e dados multi-ômicos (genômica, proteômica), para prever a progressão da doença de Alzheimer e a resposta individual a diferentes tratamentos. A equipe, com a participação de Arvid Gollwitzer e Adrián Noriega de la Colina, desenvolveu um modelo de IA chamado FINGERS-7B, capaz de processar cerca de 8 trilhões de "tokens" de informação. Essa capacidade permite que a IA considere a singularidade biológica de cada indivíduo, adaptando as medidas de prevenção e, potencialmente, informando o design de futuros ensaios clínicos para melhor selecionar os participantes mais adequados.
Química e Engenharia na Linha de Frente
A pesquisa no MIT também explora soluções químicas e de engenharia para problemas específicos associados ao envelhecimento cerebral. Earl K. Miller, professor do Picower Institute, apresentou pesquisas focadas na prevenção de efeitos colaterais cognitivos do excesso de anestesia geral, um problema comum em idosos após cirurgias maiores. Em colaboração com Emery N. Brown, o laboratório de Miller desenvolveu um sistema de "malha fechada" que utiliza ondas cerebrais para otimizar a dosagem de anestesia, garantindo que o nível de inconsciência seja precisamente controlado. A pesquisa demonstra que diferentes anestésicos induzem a inconsciência de maneira similar, desfasando as ondas cerebrais e prejudicando a comunicação cortical. O sistema proposto visa mitigar esses riscos.
Por outro lado, Ritu Raman, professora associada de Engenharia Mecânica, está desenvolvendo modelos avançados de tecido muscular que integram nervos e vasos sanguíneos para estudar doenças neuromusculares como ELA e distrofias musculares. Esses modelos, criados a partir de células-tronco de pacientes, permitem a análise detalhada das junções neuromusculares e a testagem de potenciais terapias. Na área da química, Oleta Johnson, professora assistente de Química, foca na prevenção do dobramento incorreto e agregação de proteínas, um processo patológico chave em doenças como Alzheimer e Parkinson. Seu laboratório busca identificar proteínas problemáticas em estágios iniciais e desenvolver métodos químicos para controlar sua conformação antes que causem danos.
Novas Perspectivas para o Tratamento
Alan Jasanoff, professor de Ciências do Cérebro e Comportamento, está utilizando a química de uma maneira inovadora para visualizar moléculas cerebrais através de ressonância magnética (RM). Ele desenvolveu sondas químicas capazes de tornar visíveis enzimas neuromoduladoras, como a colinesterase (alvo de medicamentos para Alzheimer), e lipídios, que desempenham um papel crucial em várias células cerebrais e são mal manejados em pacientes com Alzheimer. Seu laboratório também criou tecnologia para codificar geneticamente sondas em células cerebrais, aprimorando a visualização da atividade cerebral por RM.
Laura Kiessling, professora de Química, traz uma perspectiva diferente ao focar nos "glicanos", açúcares que revestem a superfície das células e que têm sido subestimados em pesquisas sobre o cérebro. A ciência tem ligado um glicano específico, a heparan sulfato, à doença de Alzheimer. O laboratório de Kiessling, em parceria com Ed Boyden, está caracterizando esses glicanos e descobriu que eles se organizam nas membranas celulares de forma a recrutar proteínas específicas para certas regiões. Essa descoberta abre novas avenidas para entender como os glicanos influenciam a saúde cerebral e como podem ser usados para direcionar terapias a células e processos específicos. O simpósio, que contou com mais de uma dúzia de apresentações de pôsteres de trainees, reforçou a diversidade de pesquisas em andamento no MIT, desde a análise de grandes conjuntos de dados de IA até o estudo detalhado de açúcares celulares, todos com o objetivo comum de melhorar a saúde do cérebro envelhecido.
Com reportagem de Brazil Valley
Source · MIT News
