Imagina ter um câncer diagnosticado pelo cheiro? Isso não está longe de acontecer

Kate Murphy

  • Viktor Koen/The New York Times

Vendado, você reconheceria o cheiro da sua mãe, de um amante, ou um colega de trabalho? Não estamos falando do cheiro do perfume, nem dos detergentes que usam para lavar roupa, mas do cheiro das pessoas mesmo.

Cada um de nós tem um odor próprio, composto por milhares de compostos orgânicos. Pelo cheiro, essas moléculas revelam idade, genética, estilo de vida, cidade de origem – até mesmo processos metabólicos que indicam nosso estado de saúde.

Os gregos antigos e os praticantes da medicina tradicional chinesa utilizavam o cheiro do paciente para fazer diagnósticos. A pesquisa moderna também confirma que o cheiro da pele, do hálito e dos fluidos corporais de um indivíduo podem indicar doenças.

O hálito dos diabéticos muitas vezes tem cheiro de maçã podre, relatam os especialistas; a pele de pacientes com febre tifoide tem cheiro de pão assado.

Contudo, nem todo médico pode considerar seu nariz um instrumento de precisão, e os cães, embora sejam capazes de sentir o cheiro do câncer, se distraem com facilidade. Por isso, os pesquisadores têm tentado há décadas encontrar uma forma de construir um sensor de odores barato para realizar diagnósticos rápidos, confiáveis e não invasivos.

A área finalmente parece estar prestes a ser bem-sucedida.

Agora estamos presenciando uma convergência de tecnologias, de forma que podemos realizar estudos clínicos de amplo alcance para obter dados que provem que a análise de odores é realmente útil"

Billy Boyle, cofundador e presidente de operações da Owlstone, fabricante de sensores químicos na Inglaterra

Boyle, que é engenheiro eletrônico, criou a empresa com dois amigos em 2004 para desenvolver sensores capazes de detectar armas químicas e explosivos para clientes como o governo dos EUA. Contudo, quando a namorada e, depois, esposa de Boyle, Kate Gross, foi diagnosticada com câncer de cólon em 2012, seu foco passou a ser os sensores médicos, com ênfase na detecção do câncer.

Gross morreu no fim de 2014. Boyle conta que continua se sentindo "muito motivado" pela ideia de que ela poderia ainda estar viva se o câncer tivesse sido identificado antes.

Thinkstock

A Owlstone levantou US$23,5 milhões em investimentos para colocar sua tecnologia de análise de odores à disposição dos médicos. Mais do que isso, o Serviço Nacional de Saúde do Reino Unido está financiando um estudo clínico com três mil pessoas para testar a capacidade do sensor de diagnosticar o câncer de pulmão.

O sensor é um chip de silício com diversas outras camadas de metal e pequenos eletrodos de ouro. Embora, a primeira vista, se pareça com o cartão SIM do seu telefone celular, ele funciona como um filtro químico.

As moléculas em uma amostra de odor primeiro são ionizadas – recebem uma carga – e, em seguida, uma corrente elétrica é utilizada para mover apenas as substâncias químicas de interesse para o diagnóstico por meio dos canais desenhados no chip, onde podem ser detectadas.

"Você pode programar que tipos de odores quer destacar, fazendo pequenas mudanças no software. Podemos utilizar o aparelho para nossos próprios estudos a respeito do câncer colorretal, mas ele também pode ser utilizado por nossos parceiros para procurar outras coisas, como a síndrome do intestino irritado", afirmou Boyle.

Getty Images/iStockphoto

Câncer pelo cheiro da urina

A empresa está realizando um estudo com 1.400 pessoas, em colaboração com a Universidade de Warwick, para detectar o câncer de cólon a partir de amostras de urina, e está tentando descobrir se os chips são capazes de determinar quais são os melhores medicamentos para pacientes com asma, por meio da detecção das moléculas presentes em seu hálito.

Uma tecnologia de diagnóstico similar está sendo desenvolvida por um engenheiro químico israelense, Hossam Haick, que também foi afetado pelo câncer.

"Um colega de quarto dos tempos da universidade teve leucemia e isso me fez querer descobrir se os sensores poderiam ser utilizados para tratamento. Mas então, percebi que o diagnóstico precoce poderia ser tão importante quanto o tratamento", afirmou Haick, professor do Instituto Technion-Israel de Tecnologia, em Haifa.

Suas máquinas de cheiro utilizam uma série de sensores compostos de nanopartículas de ouro ou nanotubos de carbono. Eles são recobertos com ligandos, receptores moleculares que têm uma grande afinidade com determinados biomarcadores de doenças encontrados no hálito.

Uma vez que esses biomarcadores entram em contato com os ligandos, as nanopartículas e nanotubos incham ou encolhem, mudando o tempo necessário para que uma carga elétrica passe entre eles. O ganho ou perda de condutividade revelam o diagnóstico.

"Enviamos todos os sinais para um computador que, por sua vez, traduz os odores em um código que se conecta com a doença que expusemos ao sensor", afirmou Haick.

Com a inteligência artificial, afirmou, as máquinas aumentam sua capacidade de diagnóstico a cada vez que são expostas. Contudo, ao invés de detectar moléculas específicas que sugerem doenças, a máquina de Haick percebe um conjunto de substâncias químicas que compõem um odor.

É como cheirar uma laranja: nosso cérebro não é capaz de distinguir todos os químicos que compõem os odores. Na verdade, sentimos o cheiro da totalidade, que o nosso cérebro reconhece como o cheio de uma laranja.

Haick e seus colegas publicaram um artigo na revista ACS Nano em dezembro, mostrando como sua inteligência artificial é capaz de distinguir os cheiros entre 17 doenças com até 86% de precisão.

O experimento envolveu 1.404 participantes, mas a amostragem de cada doença foram bastante pequenas. As máquinas foram mais capazes de diagnosticar determinadas doenças e não outras.

Nos Estados Unidos, uma equipe de pesquisadores do Centro de Sentidos Químicos Monell, da Universidade da Pensilvânia recebeu uma bolsa de US$ 815 mil, da Fundação Kleuberg, em fevereiro, para continuar os trabalhos no protótipo de um sensor de odores capaz de detectar câncer de ovário em amostras de plasma sanguíneo.

A equipe escolheu o plasma porque, diferente do hálito ou da urina, a substância tem menos riscos de ser corrompida por fatores como dieta e químicos ambientais, incluindo produtos de limpeza e poluição.

Ao invés dos ligandos, os sensores contam com trechos de DNA de cadeia simples que se conectam com as moléculas de odor.

"Estamos tentando fazer o aparelho funcionar da mesma forma que o olfato dos mamíferos", afirmou Charlie Johnson, diretor do Centro de Nano/Bio Interface na Universidade da Pensilvânia, à frente da produção do protótipo. "O DNA dá características especiais ao processo".

Além desses grupos, equipes na Áustria, Suíça e Japão estão desenvolvendo sensores de odor para diagnosticar doenças.

Shutterstock

"Acredito que o fato de estarmos vendo tanta atividade nos ambientes acadêmicos e comerciais demonstra que estamos chegando perto", afirmou Cristina Davis, engenheira biomédica e professora da Universidade da Califórnia em Davis, que também está ajudando a desenvolver um sensor de odores para diagnosticar doenças.

"Minha estimativa é que daqui 3 a 5 anos" essas ferramentas estarão à disposição dos médicos, acrescentou.

Os pesquisadores estão competindo, mas todos veem a possibilidade de salvar vidas. "Muitos bons trabalhos estão sendo feitas por aí. Vai ser interessante ver quem vai chegar lá antes", afirmou Johnson.

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