IA pode diagnosticar diabetes, HIV e covid-19 usando amostra de sangue

Por que é tão interessante analisar o sangue? O sistema imunológico guarda um "histórico" de doenças passadas e atuais que já atingiram o corpo através de dois tipos de células: os linfócitos B e T. Estes glóbulos brancos estão presentes no sangue.

As células B produzem anticorpos que atacam vírus e outros agressores do organismo, enquanto as T são capazes de ativar outras repostas e destruir as células já infectadas.

Quando uma pessoa tem uma infecção ou doença autoimune — como é o caso da diabetes tipo 1 e do lúpus, em que o próprio corpo ataca seus tecidos —, os linfócitos B e T aumentam em quantidade e começam a produzir substâncias receptoras específicas na sua superfície.

Ao sequenciar os genes destes receptores, os cientistas podem obter uma espécie de "senha" que abre os arquivos do sistema imunológico. Assim, é possível descobrir quais doenças aquele paciente já enfrentou.

Testes tiveram alto índice de acerto e podem representar futuro da medicina

Ao elaborar a ferramenta de IA, os cientistas incorporaram a ela seis modelos de machine-learning. Ou seja, eles programaram os computadores para reconhecer padrões já conhecidos a respeito das doenças a serem investigadas, especialmente ao analisar as sequências de genes daquelas regiões "chave" das células B e T.

Em seguida, eles utilizaram a ferramenta para analisar 16,2 milhões de receptores dos linfócitos B e 23,5 milhões de receptores dos linfócitos T de amostras de sangue de 593 pacientes. Deles, 63 tiveram covid-19, 95 tinham o vírus HIV, 86 sofriam de lúpus, 92 eram diabéticos tipo 1, 37 haviam recentemente recebido a vacina da gripe e 220 eram saudáveis.

Em relação à análise de amostras de 542 destes participantes, que puderam fornecer informações tanto a respeito de suas células B quanto T, a ferramenta teve um índice de acerto no diagnóstico de 0,986. A nota perfeita seria 1,000.

A combinação das informações a respeito das células B e das T oferecem os melhores resultados, concluíram os cientistas. Doenças como diabetes tipo 1 e lúpus deixam traços mais marcantes nos receptores dos linfócitos T. Já os vírus da covid-19, do HIV e da gripe deixam um rastro mais evidente nos linfócitos B.

A ferramenta ainda comete erros e não está pronta para uso clínico, mas poderá ser ajustada para detectar apenas uma ou diversas doenças. O grupo de Stanford acredita que é preciso aperfeiçoar a tecnologia. No entanto, a IA pode ser extremamente útil para diferenciar quadros que podem ter sido causados por diferentes doenças, em que o diagnóstico é desafiador.

Além disso, espera-se que a ferramenta futuramente possa indicar qual é o melhor tratamento para cada pessoa, a partir da identificação de nuances nos quadros em diferentes pessoas com o mesmo diagnóstico, uma capacidade que exames atuais não têm. Ainda segundo o artigo, é possível que, no futuro, a IA possa apontar em que estágio a doença se encontra e detectar causas a serem combatidas.