Um estudo publicado na revista Cell Reports, liderado por pesquisadores da Universidade Federal do Paraná (UFPR), se debruçou sobre uma lacuna no conhecimento científico sobre a doença de Alzheimer: as diferentes formas de manifestação e os processos moleculares por trás delas.

O projeto foi parte da dissertação de mestrado de Lucas Scheidemantel, pelo programa da Bioinformática da UFPR, com orientação do professor Ricardo A. Vialle, que além de docente na instituição, integra a Rush University em Chicago, também envolvida na pesquisa.

O trabalho foi multidisciplinar. Cientistas das áreas de computação e análise de dados, neurologia, psiquiatria, geriatria, neurociências e biologia verificaram informações de 1.358 cérebros de idosos já falecidos, para encontrar padrões moleculares associados ao Alzheimer.

“Os dados utilizados vêm do ROS/MAP, um conjunto de estudos longitudinais de envelhecimento. Os participantes entram sem demência e são acompanhados por anos, com avaliações clínicas anuais, até a doação do cérebro. Isso permite relacionar a história clínica com uma caracterização detalhada das alterações neuropatológicas e moleculares”

— Ricardo A. Vialle, professor orientador da pesquisa

Sabe-se hoje que os sintomas da doença de Alzheimer estão associados a alterações em duas proteínas: a beta-amiloide e a tau. Esses mecanismos, espalhados pelo cérebro, causam problemas como perda de memória e outros déficits cognitivos. Embora o Alzheimer seja mais frequente em idosos, a doença também pode surgir antes dos 65 anos em formas hereditárias raras. Mas essa não é toda a história da condição. A doença envolve processos biológicos que podem ocorrer em combinações diferentes de uma pessoa para outra.

Foi essa diversidade que o estudo buscou investigar. Cientistas tomaram como base os chamados dados ômicos, que descrevem grandes conjuntos de moléculas e características biológicas de uma célula, tecido ou organismo. Cada tipo de ômica oferece informações de uma área. Um conjunto genômico, por exemplo, traz dados genéticos; um proteômico, sobre proteínas.

Do laboratório à medicina de precisão

A inteligência artificial vem sendo aplicada em diversas áreas da medicina. Na doença de Alzheimer, modelos computacionais já são aplicados para analisar imagens cerebrais, dados clínicos e biomarcadores moleculares, diz o professor.

No futuro, utilizar informações clínicas, genéticas, moleculares e de imagem para identificar grupos de pacientes que possam responder de maneira diferente a determinados tratamentos poderia contribuir para uma medicina mais personalizada, aprimorando a chamada medicina de precisão.

Ainda segundo o docente, a IA também pode ajudar a reduzir vieses ao analisar grandes quantidades de informação de maneira padronizada, embora ressalte que a ferramenta não é neutra. “Se os dados utilizados para treinar um modelo não representam adequadamente diferentes populações, ele pode reproduzir ou até ampliar desigualdades. Por isso, modelos precisam ser treinados e validados em populações diversas e em ambientes clínicos independentes”, defende.