Bioimagem na pesquisa biomédica

Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho
e Centro Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem
Universidade Federal do Rio de Janeiro

Centro de Microscopia Avançada e Centro de Imagens Nikon
Escola de Medicina Feinberg
Universidade Northwestern (Chicago/ EUA)

A evolução das técnicas de registro de imagens biológicas tem permitido avanços significativos na investigação de doenças e na obtenção de diagnósticos mais rápidos e precisos, mas ainda é necessário investir em qualificação profissional e infraestrutura para a área

CRÉDITO: IMAGEM ADOBE STOCK

A obtenção de imagens biológicas, desde a estrutura molecular até organismos inteiros, vem assumindo importância crescente na área médica e biomédica, com reflexos relevantes em vários campos da atividade econômica e da saúde, do diagnóstico de doenças ao desenho de novas drogas. 

Ao longo dos últimos anos, a comunidade científica viu florescer no cenário internacional uma série de tecnologias disruptivas que ampliaram os horizontes do imageamento e da determinação de estruturas celulares e moleculares de forma nunca vista. Avanços significativos, seja na qualidade das imagens e no tempo para obtê-las, seja no registro de fenômenos dinâmicos e funcionais, antes impossíveis, tornaram-se realidade. Esse é o caso da ressonância magnética funcional, que hoje permite o mapeamendo de funções cognitivas, sensoriais e motoras. Na outra ponta da escala, podemos citar a criomicroscopia eletrônica, utilizada intensamente tanto nas pesquisas sobre a estrutura do SARS-CoV-2 e de seus componentes, quanto no desenvolvimento de vacinas para covid-19.

O Brasil apresenta uma qualificação heterogênea nesse campo. No que se refere à pesquisa experimental, conta com excelentes grupos qualificados em imagens de aspectos moleculares e celulares de estruturas biológicas e uma experiência cada vez mais crescente na área de imagens de órgãos ou organismos inteiros. No campo do diagnóstico médico, esse quadro se inverte: hospitais e laboratórios da rede pública e privada contam com sofisticadas unidades de imageamento em grandes escalas (ressonância nuclear magnética, PET scan, tomografia, ultrassonografia, entre outras tecnologias) e um grande potencial de expansão e modernização no diagnóstico por imagem em escalas menores (por microscopia), especialmente no campo da histopatologia.

É nesse contexto que as técnicas de bioimagem se inserem como ferramentas que constituem um importante arcabouço de investigação científica e de diagnóstico médico e que podem mudar a nossa forma de enxergar a pesquisa biomédica, integrando informações que vão da molécula ao organismo inteiro.

As técnicas de bioimagem se inserem como ferramentas que constituem um importante arcabouço de investigação científica e de diagnóstico médico e que podem mudar a nossa forma de enxergar a pesquisa biomédica, integrando informações que vão da molécula ao organismo inteiro

Ao mesmo tempo, o Brasil tem procurado investir em modelos mais atuais de integração entre a pesquisa biomédica e a medicina, em que marcadores genéticos e moleculares vêm crescentemente sendo utilizados no diagnóstico de doenças, com o auxílio de diferentes técnicas ômicas (genômica, proteômica, lipidômica e metabolômica). A integração destas com técnicas de imagem tem permitido a obtenção de diagnósticos mais rápidos e precisos. Além disso, ao melhorar nossa capacidade de visualizar e entender processos biológicos em todos os níveis, a bioimagem não só enriquece o conhecimento científico, como também promove melhorias diretas na qualidade de vida dos pacientes, pavimentando o caminho para terapias personalizadas e medicina de precisão. 

Mas onde estão os gargalos? Entre os desafios, pode-se destacar o elevado custo desses equipamentos (ressonâncias magnéticas, tomógrafos, variados microscópios de luz e eletrônicos, entre outros), que podem atingir somas de milhões de dólares. O treinamento de pessoal especializado também surge como um ponto crítico. A operação e interpretação de tecnologias avançadas de bioimagem exigem um alto nível de experiência, e há uma carência de programas de formação que possam atender à demanda crescente por esses profissionais qualificados. A valorização apropriada desses profissionais, considerando que se trata de uma carreira de alta qualificação que segue um caminho diferente da pesquisa ou da medicina clássicas, também é um problema.

Para superar esses desafios, é fundamental promover uma maior integração entre hospitais e centros de pesquisa. O compartilhamento da infraestrutura e expertise existentes nessas instituições pode otimizar recursos e ampliar o acesso a tecnologias avançadas. É preciso investir em um modelo de ecossistema colaborativo e na formação e valorização dos profissionais de imagem, de modo a maximizar o uso de recursos disponíveis e promover o desenvolvimento contínuo dos profissionais especializados em bioimagem. Isso vem sendo abordado de maneira muito séria no âmbito internacional, com a criação de programas como o Imaging Program, da Chan Zuckerberg Initiative, o Wellcome Trust Bioimaging Technology Development Awards, entre outros, que já investiram centenas de milhões de dólares em diferentes programas dedicados à bioimagem.

Portanto, enquanto a bioimagem continua a ser uma força poderosa para o avanço da medicina e da pesquisa biomédica, é crucial que os desafios de treinamento e financiamento sejam abordados. Aumentar os investimentos em educação e infraestrutura, juntamente com a busca por soluções mais custo-efetivas, será essencial para expandir o acesso e a aplicabilidade das técnicas de bioimagem.

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