E se fosse possível controlar o ritmo do coração com um adesivo do tamanho de um selo, sem nenhuma cirurgia? Pesquisadores do MIT desenvolveram exatamente isso: um marca-passo baseado em ultrassom que estimula o coração de fora do corpo, dispensando o implante tradicional. O trabalho foi publicado na revista Nature Biomedical Engineering.
Como o dispositivo funciona
O sistema é composto por duas partes. A primeira é um adesivo de ultrassom vestível, com cerca do tamanho de um selo postal. A segunda é uma unidade de controle separada, do tamanho de um bolso, que abriga baterias e a parte eletrônica.
O adesivo utiliza transdutores de ultrassom em miniatura para enviar pulsos acústicos através do tórax. Esses pulsos estimulam as células cardíacas e ajudam a manter um batimento regular. É uma abordagem radicalmente diferente do marca-passo convencional, que depende de eletrodos em contato direto com o músculo cardíaco.
O ultrassom tem uma vantagem física importante para essa aplicação: as ondas acústicas atravessam os tecidos moles com relativa facilidade e podem ser focalizadas em profundidade, o que permite atingir o coração sem incisões. É a mesma propriedade que torna a ecocardiografia possível — só que, aqui, em vez de captar o eco para formar imagens, o sistema usa a energia das ondas para estimular as células.
O papel da sonogenética
A tecnologia combina a estimulação por ultrassom com uma técnica chamada sonogenética, que modifica geneticamente as células para que respondam de forma mais intensa às ondas sonoras. Os pesquisadores engenheiraram células cardíacas para produzir canais iônicos que se abrem com mais facilidade quando expostos ao ultrassom.
O mecanismo é elegante: quando ativados pelos pulsos acústicos, esses canais permitem a entrada de cálcio nas células, e é justamente o influxo de cálcio que dispara a contração do músculo cardíaco. Em vez de um choque elétrico, é o som que passa a comandar o batimento.
O que os experimentos mostraram
Em testes de laboratório, os cientistas aplicaram ultrassom a células cardíacas humanas geneticamente modificadas e observaram que elas se contraíam em sincronia com os pulsos. A equipe também testou a abordagem em ratos, nos quais o dispositivo corrigiu arritmias e restaurou ritmos cardíacos normais — tudo sem procedimentos invasivos.
Os pesquisadores imaginam que uma futura versão clínica exigiria um tratamento único de terapia gênica para aumentar a sensibilidade das células cardíacas ao ultrassom. Terapias gênicas já são aprovadas para certas doenças hereditárias, mas a abordagem do marca-passo acústico ainda está em estágio pré-clínico. É importante frisar esse ponto: o caminho entre o sucesso em ratos e o uso em humanos costuma ser longo.
Por que isso importa
Os marca-passos tradicionais, usados por milhões de pacientes em todo o mundo, exigem implantação cirúrgica e contato direto com o tecido cardíaco. Isso traz riscos conhecidos: infecção, deslocamento de eletrodos, falhas de bateria e a necessidade de novas cirurgias ao longo da vida. Uma alternativa não invasiva poderia reduzir parte desses riscos, especialmente em pacientes frágeis ou de alto risco cirúrgico.
Vale lembrar que a indústria já vem buscando reduzir a invasividade dos marca-passos, com modelos sem fios (leadless) implantados diretamente no ventrículo. O conceito do MIT vai além: elimina não só os eletrodos, mas o próprio implante. Ainda assim, depender de uma etapa de terapia gênica introduz um novo tipo de complexidade — regulatória, ética e de custo — que precisará ser cuidadosamente avaliada antes de qualquer aplicação clínica.
O ultrassom já é uma das modalidades mais versáteis e seguras da medicina, sem radiação ionizante, e seu papel só cresce — tema que exploramos ao discutir o papel crescente da IA no ultrassom. Ver a mesma física aplicada não para gerar imagens, mas para estimular tecido vivo, mostra o quanto a fronteira entre diagnóstico e terapia vem se diluindo.
Integração com imagem e perspectivas
Um dos desdobramentos mais interessantes é a possibilidade de integrar o adesivo de pacing a um patch de imagem por ultrassom desenvolvido anteriormente pela mesma linha de pesquisa. Um sistema combinado poderia, em tese, monitorar a atividade cardíaca e entregar a terapia de estimulação pelo mesmo dispositivo vestível — unindo diagnóstico e tratamento em uma única peça sobre a pele.
O estudo foi conduzido por pesquisadores do MIT em colaboração com a Universidade do Sul da Califórnia, a Universidade Harvard e a Universidade da Califórnia em Los Angeles. O financiamento veio dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), da Fundação Nacional de Ciência (NSF), da organização Research to Prevent Blindness e do Departamento de Defesa dos EUA. Ainda há um longo caminho de validação pela frente, mas a convergência entre ultrassom, terapia gênica e dispositivos vestíveis aponta para uma cardiologia cada vez menos dependente do bisturi. Para quem acompanha a evolução das tecnologias de imagem, vale também observar como a redução de procedimentos invasivos vem transformando áreas vizinhas, como o cateterismo cardíaco guiado por imagem.
Fonte: DOTmed News
