REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/pa10202411301049
Isabela Soriani Zucon
Orientadores: Yasmin Carla Ribeiro e Marcos Paulo Santos Passos
RESUMO
O presente trabalho aborda como os avanços em biotecnologia e inteligência artificial estão revolucionando o Transplante de Medula Óssea (TMO), destacando seu impacto no tratamento de doenças hematológicas e imunológicas. O trabalho explora a evolução histórica do TMO, desde os primeiros transplantes até os avanços recentes, como a edição genômica com CRISPR-Cas9, que corrige mutações genéticas e melhora os desfechos clínicos. A revisão de literatura enfatiza a importância da compatibilidade HLA e das células-tronco hematopoiéticas, além da integração de IA para personalizar tratamentos e prever complicações. Apesar dos progressos desafios como custo, acesso e complexidade técnica ainda persistem, reforçando a necessidade de estudos futuros para ampliar a eficácia e a acessibilidade dessas inovações.
Palavra-chave: Transplante; Terapia gênica; Transplante de células; Células-tronco; Terapia com células-tronco.
ABSTRACT
This study explores the impact of biotechnological and artificial intelligence advancements on Bone Marrow Transplantation (BMT), focusing on treating hematological and immunological diseases. It reviews the historical evolution of BMT, to contemporary breakthroughs like CRISPR-Cas9 gene editing, which corrects genetic mutations and enhances clinical outcomes. Based on a literature review the research highlights the critical role of HLA compatibility and hematopoietic stem cells while emphasizing artificial intelligence’s potential to personalize treatments and predict complications. Despite these advancements, challenges such as costs, accessibility, and technical complexity persist, underscoring the need for future studies to improve the efficiency and accessibility of these innovations.
Keyword: Transplant; Gene therapy; Cell transplant, Stem cells; Stem cell therapy.
JUSTIFICATIVA
A integração da biotecnologia tem impactado diretamente as ciências biomédicas, permitindo o desenvolvimento de manipulação genética, como a terapia com células-tronco. Essas células possuem um enorme potencial de diferenciação em diversos tipos celulares, o que as torna ideais para a regeneração de tecidos danificados e tratar lesões musculoesqueléticas.
O Transplante de Medula Óssea (TMO) tem se destacado como uma das terapias mais inovadoras no tratamento de diversas doenças hematológicas e imunológicas, especialmente quando associado às células-tronco hematopoiéticas. Avanços recentes na biotecnologia permitiram o aperfeiçoamento das técnicas de colheita, manipulação e preservação dessas células, ampliando as possibilidades terapêuticas.
Portanto, o tema explora tecnologias que estão revolucionando a medicina regenerativa e o tratamento de doenças complexas. Além disso, oferece uma oportunidade de investigar como essas inovações podem impactar o futuro dos transplantes, melhorando a qualidade de vida dos pacientes e até mesmo reduzindo os custos de longo prazo do sistema de saúde.
Diante disso, o trabalho tem por foco entender como as células-tronco e as técnicas de engenharia genética podem ser aplicadas de maneira mais eficiente no transplante de Medula Óssea, para responder de que maneira as tecnologias emergentes podem aumentar a precisão dos diagnósticos no TMO, como também a aplicação desses impactos tecnológicos previstos para os tratamentos.
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
Compreender o impacto das inovações biotecnológicas, especialmente o uso de células-tronco e da engenharia genética, no aprimoramento dos Transplantes de Medula Óssea.
OBJETIVO ESPECÍFICO
- Entender os principais acontecimentos históricos do TMO;
- Compreender o papel das células-tronco nos transplantes de medula óssea;
- Investigar as principais técnicas de engenharia genética aplicadas em terapias celulares para o TMO;
- Explorar os avanços recentes e emergentes nas tecnologias de células-tronco e terapia genética voltada ao TMO;
- Avaliar os benefícios e desafios da aplicação dessas inovações no tratamento e recuperação de pacientes submetidos ao Transplante de Medula Óssea.
1 INTRODUÇÃO
A tecnologia está revolucionando o campo da saúde, com avanços como terapia gênica, uso de células-tronco e medicina personalizada. Inovações em inteligência artificial e análise de dados estão melhorando diagnósticos e tratamentos, tornando esse setor mais preciso e eficiente (GONÇALVES e PAIVA, 2017).
O Transplante de Medula Óssea (TMO) se destaca no tratamento de doenças hematológicas, especialmente com células-tronco hematopoiéticas, beneficiando-se de avanços nas técnicas de manipulação dessas células (SILVA et al., 2009).
Devido a esses avanços, é de suma importância o desenvolvimento de estudos para entender como as inovações na manipulação das células-tronco e engenharia genética aprimoram o TMO compreendendo a história, técnicas e impactos no tratamento de pacientes.
Para isso, esse estudo busca ampliar o conhecimento sobre as novas tecnologias aplicadas no TMO, enfatizando como as células-tronco e a engenharia genética podem melhorar os procedimentos utilizados atualmente. Compreender sobre esses pontos é fundamental para contribuir com o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes, que possam reduzir complicações e apoiar novas estratégias terapêuticas.
2 MÉTODOS
O presente trata-se de uma revisão de literatura integrativa de caráter descritivo e abordagem qualitativa, permitindo maior objetividade e precisão na análise dos dados, além de possibilitar a generalização dos resultados obtidos para investigar como tecnologias avançadas podem aprimorar as práticas de transplante de medula óssea (TMO). Para a seleção dos artigos, foram utilizadas as palavras-chave. Transplante, Terapia gênica e Transplante de células. Foram incluídos artigos publicados nos anos de 2009 a 2022. As publicações selecionadas abordam diretamente a aplicação de biotecnologia no TMO, com critérios de inclusão que englobam estudos revisados por pares e ensaios sobre inovações tecnológicas. Como critérios de exclusão, foram desconsiderados trabalhos duplicados, artigos opinativos e estudos sem dados empíricos consistentes.
Os dados foram coletados por meio de busca em bases de dados acadêmicos e científicos, como PubMed, Scielo, Google Scholar, SpringerLink, além de bibliotecas digitais de universidades e relatórios de organizações internacionais. As publicações selecionadas foram comprovadas de forma criteriosa para garantir sua relevância no contexto do tema abordado.
3 RESULTADOS
A busca pelos descritores, conforme o critério de inclusão resultou em 20 artigos, dos quais 12 permaneceram após os critérios de exclusão. Após leitura dos títulos e resumos, 7 artigos foram selecionados, sendo dispostos cronologicamente na tabela. Artigos irrelevantes foram eliminados. A análise dos artigos selecionados incluiu a leitura completa e a inclusão no trabalho, conforme as Tabelas 1 e 2.
Tabela 1: História do TMO, seus pioneiros, terapias gênicas e tecnologias atuais nas ciências biomédicas.
Como mostrado na Tabela 1, o Transplante de Medula Óssea (TMO) iniciou-se na década de 1950 com altas taxas de mortalidade, mas a compatibilidade de Antígenos Leucocitários Humanos foi crucial para sua evolução, método revolucionado pelo Dr. Paul I. Terasaki, que dedicou sua trajetória à investigação da compatibilidade em transplantes.
A tabela 2 apresenta as informações obtidas nos artigos levantados, por uma perspectiva técnica, demonstrando a diferenciação e o potencial terapêutico das células-tronco hematopoiéticas.
Tabela 2: Como as células-tronco hematopoiéticas se diferenciam e seu potencial de renovação para auxiliar na qualidade de vida dos pacientes transplantados.
A medula óssea é fundamental para o funcionamento do sistema imunológico e a produção de células sanguíneas, sendo diretamente afetada em diversas doenças hematológicas. Alterações nesse tecido, decorrentes de mutações genéticas, fatores ambientais ou doenças autoimunes, frequentemente resultam em condições como anemias, leucemias e linfomas. Nesses casos, o TMO emerge como um tratamento essencial, permitindo a substituição do tecido comprometido por células saudáveis e promovendo a restauração das funções hematopoiéticas normais (CASTRO et al., 2015).
A evolução do transplante de medula óssea (TMO) ao longo das últimas décadas reflete progressos significativos tanto na prática clínica quanto na tecnologia. Os primeiros sucessos de transplantes alogênicos na década de 1960 estabeleceram o TMO como uma alternativa viável para doenças graves, como imunodeficiências e leucemia. Em 1968, transplantes bem-sucedidos em duas crianças com linfopenia e síndrome de Wiskott-Aldrich abriram caminho para o uso dessa técnica em outras condições antes consideradas intratáveis, como anemia aplásica e leucemias agressivas, ampliando as possibilidades de cura e tratamento (CLAUDIO et al., 2021).
No Brasil, o primeiro TMO foi realizado em 1979, no Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná, destacando-se pela liderança dos hematologistas Ricardo Pasquini e Eurípedes Ferreira. Este feito consolidou o país como referência na prática do TMO em âmbito global.
Com o avanço dos estudos de histocompatibilidade e a criação de bancos de doadores de medula óssea, como o National Marrow Donor Program (NMDP), aumentou-se a acessibilidade a transplantes para pacientes sem doadores aparentados. A contribuição do Dr. E. Donnal Thomas foi essencial para consolidar um modelo de TMO, que permanece fundamental até hoje, o estudo dos Antígenos Leucocitários Humanos (HLA) determinantes para a compatibilidade entre doador e receptor, desempenham um papel crucial na prevenção da rejeição do enxerto (GLUCKMAN e ROCHA, 2009).
Entre as tecnologias mais promissoras, destaca-se o CRISPR-Cas9, uma ferramenta de edição genômica que possibilita a modificação precisa de sequências de DNA. Estudos recentes demonstraram que, ao editar o gene da hemoglobina utilizando CRISPR, é possível corrigir a mutação responsável pela doença, aumentando a produção de hemoglobina normal e abrindo novas perspectivas terapêuticas para esses pacientes. (GONÇALVES; PAIVA 2017)
Além disso, a IA facilita a descoberta de novos alvos terapêuticos e a otimização dos protocolos de tratamento, contribuindo para reduzir efeitos colaterais, acelerar a recuperação dos pacientes e, consequentemente, melhorar a qualidade de vida dos pacientes após o transplante. Essa integração entre a IA e as ciências biomédicas promete não apenas avanços no tratamento de doenças, mas também a possibilidade de uma medicina mais preventiva, personalizada e acessível (CAMÂRA 2023).
4 DISCUSSÃO
Com a evolução do TMO ao longo dos anos, foi possível compreender melhor as inúmeras variáveis que influenciam o sucesso do procedimento. Diferentemente do transplante de órgãos, o transplante de medula óssea envolve fatores como a idade do paciente, o estágio da doença, o grau de compatibilidade do doador e a origem das células transplantadas. A experiência acumulada permitiu a identificação de subgrupos específicos e o desenvolvimento de estratégias mais eficazes. Além disso, os avanços na identificação genética de doadores compatíveis e o desenvolvimento de medicamentos mais potentes têm desempenhado um papel essencial na redução das complicações e no risco de infecções, destacando a importância do progresso científico na área.
A terapia gênica surge como um complemento valioso ao TMO. Enquanto Silva et al. (2009) destacam a capacidade da terapia gênica de corrigir mutações genéticas específicas, Gonçalves e Paiva (2017) apontam para tecnologias emergentes, como CRISPR-Cas9, que permitem uma edição genômica precisa. Esses estudos se complementam ao demonstrar que, além de tratar doenças hereditárias, também melhoram a resistência imunológica e a eficácia do transplante.
Ao corrigir as mutações genéticas que causam essas e outras doenças hematológicas e imunológicas, a terapia gênica pode evitar complicações graves durante o transplante, reduzindo o risco de rejeição e outros efeitos adversos. Isso permite uma recuperação mais rápida e menos dolorosa para os pacientes, além de uma reintegração mais tranquila à sua rotina normal, resultando em uma melhora significativa na qualidade de vida no pós-transplante (CARDOSO et al., 2010).
Em contrapartida, é exigido uma análise cuidadosa do impacto da IA no TMO. Camâra (2023) argumenta que a IA pode revolucionar os protocolos terapêuticos ao personalizar tratamentos e prever respostas de pacientes. Embora essa tecnologia tenha potencial para reduzir complicações e melhorar os desfechos clínicos, a aplicação prática ainda enfrenta desafios relacionados à acessibilidade e à integração em sistemas de saúde menos desenvolvidos. Assim, é apontado para um consenso parcial: enquanto a IA oferece benefícios claros, sua implementação depende de avanços na infraestrutura e políticas de saúde pública.
Além disso, é convergente na relevância histórica dos primeiros transplantes alogênicos na década de 1960, que estabeleceram o TMO como uma alternativa viável para doenças graves como leucemias e imunodeficiências. Esses relatos são fundamentais para entender a evolução da prática, mas também destacam a necessidade contínua de aprimoramento das tecnologias associadas, como quimioterapia e radioterapia, para garantir maior segurança e eficácia no tratamento (THEIMER, 2022).
Portanto, embora os avanços no TMO tenham ampliado as possibilidades terapêuticas e melhorado os desfechos clínicos, a discussão evidencia a complexidade da prática. As diferentes abordagens e tecnologias se complementam, mas também apresentam desafios e limitações que devem ser explorados em estudos futuros. Assim, o TMO continua sendo uma área de intensa inovação e promissoras perspectivas terapêuticas.
5 CONCLUSÃO
Os avanços em biotecnologia e inteligência artificial têm transformado profundamente o cenário dos Transplantes de Medula Óssea (TMO), ampliando possibilidades terapêuticas e melhorando os desfechos clínicos. Desde os primeiros transplantes, até as tecnologias atuais como CRISPR-Cas9 e inteligência artificial, a prática evoluiu significativamente. Esses avanços permitiram não apenas uma maior precisão nos diagnósticos e tratamentos, mas também uma abordagem mais personalizada e eficaz, promovendo uma recuperação mais rápida e uma melhor qualidade de vida para os pacientes.
No entanto, apesar dos progressos, desafios importantes permanecem. O alto custo, a complexidade técnica e as desigualdades no acesso às novas tecnologias ressaltam a necessidade de políticas públicas que ampliem a acessibilidade e integrem essas inovações nos sistemas de saúde. Além disso, a evolução do TMO requer a continuidade de estudos voltados para superar barreiras tecnológicas e éticas, assegurando que os benefícios dessas inovações sejam amplamente distribuídos.
Assim, o TMO destaca-se como uma área em constante inovação, com perspectivas promissoras que apontam para tratamentos mais eficazes e acessíveis. Diante do exposto, esse trabalho contribui para uma melhor compreensão do impacto das inovações biotecnológicas e tecnológicas no TMO, reforçando a importância de avanços contínuos na ciência para transformar a prática clínica e beneficiar os pacientes em escala global.
REFERÊNCIAS
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CASTRO, A. F. et al. (2015). Doenças hematológicas e o transplante de medula óssea. Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia, v. 37, n. 4, p. 234-240.
Claudio, N. B. de L., Lopes, N. da S., & Araújo, P. L. L. de. (2020). A evolução no transplante de medula óssea: uma confluência biopsicossocial. Revista FT, 10(1), 53-58.
Cardoso, E. A. O., Mastropietro, A. P., Voltarelli, J. C., & Santos, M. A. (2009). Qualidade de vida de sobreviventes do Transplante de Medula Óssea (TMO): um estudo prospectivo. Psicologia: Teoria e Pesquisa, 25(4), 621-628.
Gluckman, E., & Rocha, V. (2009). History of the clinical use of umbilical cord blood hematopoietic cells. Cytotherapy, 11(2), 119-127.
Gonçalves, G. A., & Paiva, R. M. (2017). Gene therapy: advances, challenges and perspectives. Einstein, 15(3), 369-375.
Silva Júnior, F. C., Odongo, F. C. A., & Dulley, F. L. (2009). Células-tronco hematopoéticas: utilidades e perspectivas. Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia, 31(Supl. 1), 53-58.
Theimer, S. (2022, November 1). Cinco avanços fundamentais nos transplantes de medula óssea. Mayo Clinic News Network.