O novo homem biônico

Braços, pernas, olhos, ouvidos, coração. A tecnologia já é capaz de reabilitar – às vezes até melhorar – nosso corpo. Até onde irá nossa união com a máquina

Peter Moon, Aline Ribeiro e Marcela Buscato

Não posso falar que minha vida está muito melhor. Se fizer isso, vai haver gente querendo amputar uma perna também”, diz o pernambucano Paulo de Almeida. Ele perdeu a perna direita em 1997, aos 31 anos. Dez anos depois, usando uma prótese aerodinâmica, ergonômica e ultrarresistente, tornou-se o único para-atleta brasileiro a completar – e vencer, na categoria de paraesportistas – a ultramaratona Comrades, na África do Sul. São 89 quilômetros , mais que o dobro dos 42 quilômetros da maratona tradicional.
“Faço hoje muito mais do que fazia quando tinha as duas pernas”, diz Almeida. “Eu nado, pedalo e jogo bola.” Não quer dizer que ele seja mais feliz. “Acordo todos os dias sem uma perna. É algo insubstituível.” Mas sua história, hoje longe de ser uma exceção, mostra como o avanço da tecnologia está criando condições para restaurar, reconfigurar e em alguns casos até melhorar as condições originais do corpo humano.
Próteses, que antes cumpriam nada mais que uma função estética, tornaram-se avançadas a ponto de ser controladas pelo pensamento – as mais modernas chegam a dar mais força e possibilidades de movimento que os membros originais. Com elas, mães que perderam o braço podem voltar a abraçar seus filhos, e corredores alcançam o nível de superatletas. Outras peças biônicas estão revolucionando nosso entendimento do corpo humano. Com implantes de chips, bebês que nasceram surdos tornam-se capazes de ouvir, pessoas que perderam a visão recuperam a capacidade de distinguir silhuetas. Na semana passada, uma equipe de cientistas inglesa anunciou ter tido sucesso nos testes de um pâncreas artificial, capaz de fornecer a diabéticos a quantidade de insulina de acordo com as necessidades do corpo, em tempo real (e não em quantidades predeterminadas, imprecisas, como é feito até agora). Já está em estágio de testes até um coração mecânico. Nada disso representa, ainda, a realização da fantasia do Homem de 6 milhões de dólares – a série de televisão da década de 1970 em que um astronauta acidentado vira uma espécie de super-homem depois de receber duas pernas, um braço e um olho biônicos. Mas as frases antológicas da abertura de cada episódio estão cada vez mais perto da realidade: “Podemos reconstruí-lo. Temos a tecnologia. Temos a capacidade de fazer o primeiro homem biônico”.
O avanço de equipamentos biônicos – entendidos como máquinas que se misturam a nosso organismo – prenuncia dois caminhos possíveis para nossa saúde, com impactos determinantes para o futuro da humanidade. Primeiro, eles permitem imaginar um futuro em que poderemos tratar nosso corpo de modo mais parecido com o jeito como tratamos nossos carros. Se uma peça fica desgastada, troca-se. De certa forma, isso já é feito há décadas. O primeiro transplante de coração tem 42 anos. O de rim, 55 anos. Mas transplantes envolvem a busca de doadores, a possibilidade de rejeição do órgão. Hoje há meios de construir peças de reposição com o material do próprio paciente. E ampliou-se o leque de peças passíveis de troca: um fêmur novo pode diminuir o risco de fraturas para idosos, um joelho mecânico pode devolver a um atleta as condições de se exercitar. O progresso da medicina e das condições de higiene tem feito subir a expectativa de vida em quase todos os cantos do planeta. No Brasil, ela quase dobrou em um século. Os avanços na fabricação de próteses, órgãos ou chips inteligentes permitem adicionar qualidade de vida a esses anos extras.
O segundo impacto é mais abstrato, mas não menos revolucionário. Envolve nosso próprio conceito sobre o que é humano. “Daqui a um século, o uso de próteses para expandir as capacidades humanas será corriqueiro”, diz o biofísico americano Hugh Herr, de 45 anos. “Nas próximas décadas, veremos a atenção dos fãs do esporte se voltar dos Jogos Olímpicos aos Paraolímpicos. Lá estarão os corredores mais rápidos, os atletas mais fortes e os melhores saltadores.”
Herr sabe do que está falando. Ele chefia o laboratório de biomecatrônica do Massachusetts Institute of Technology (MIT), um dos principais centros tecnológicos do mundo. Lá desenvolveu o PowerFoot One, a primeira prótese inteligente de pé e tornozelo, feita de alumínio, titânio e fibra de carbono. Ele foi também o primeiro a usá-la. Com duas pernas biônicas no lugar das pernas que perdeu aos 17 anos, em 1982, Herr voltou a escalar paredões de rocha e de gelo. (Ele perdeu as pernas ao escalar um penhasco de gelo no Monte Washington, em New Hampshire. Ficou preso com um amigo num platô durante três dias e meio, a uma temperatura de 30 graus negativos, por causa de uma nevasca. Quando foram resgatados, o amigo tinha vários dedos dos pés e das mãos congelados. Herr estava quase morto. Suas canelas e seus pés, enegrecidos e duros como pedra, tiveram de ser amputados. De lá para cá, dedicou-se a criar a melhor prótese possível.)
Equipado com três chips e 12 sensores para medir força, posição e inércia, o PowerFoot One ajusta automaticamente o ângulo, a flexibilidade e o amortecimento do tornozelo, do pé e dos dedos mecânicos a cada passada. A fonte de energia do PowerFoot One é sua bateria recarregável, que captura parte da energia resultante da pressão da sola contra o solo a cada passo. A prótese ajusta sua potência à velocidade do andarilho – mas, se o dono quiser sair do modo automático para o controle manual, pode ajustar a potência do pé inteligente a partir de um celular com Bluetooth (Herr promete para logo um aplicativo para o iPhone). Dado o potencial do PowerFoot One, Herr atraiu US$ 10 milhões de capital de risco para fundar a iWalk, empresa que começará a vender o PowerFoot One até o fim do ano. “Ainda não decidimos qual será o preço final. A ideia é que não seja alto, para caber no orçamento das seguradoras”, diz.
Quando fala de expandir os limites humanos, Herr não se refere a um futuro distante. Em 2007, ele defendeu o velocista sul-africano Oscar Pistorius no processo em que pleiteava ser incluído na equipe nacional de atletismo para os Jogos Olímpicos de Beijing, em 2008. Pistorius nasceu sem a fíbula das duas pernas, um dos ossos que fazem a ligação entre o joelho e o calcanhar. Teve de amputar ambos os membros acima dos joelhos antes de completar 1 ano. E usa próteses ultramodernas para correr, do modelo Cheetah (a chita, ou guepardo, é o animal que corre mais rápido na Terra). A Associação Internacional de Federações de Atletismo (Iaaf) vetou Pistorius. De acordo com um estudo da Universidade de Wyoming, ele completa as passadas com velocidade 15% maior que os concorrentes. “Usain Bolt (atual recordista mundial dos 100 metros livres) é considerado um fenômeno por fazer isso até 4% mais rápido que os adversários”, diz Matthew Bundle, coautor do estudo.
A polêmica murchou porque Pistorius não obteve a marca mínima para classificação na prova de 400 metros rasos. O próprio resultado dá força à tese de que sua vantagem é relativa. Se são mais leves e atuam como molas, as próteses não geram a mesma impulsão que os músculos de um atleta normal. Mas há pouca dúvida de que a próxima evolução das pernas biônicas poderá ser muito mais eficiente.
Soa improvável que as pessoas decidam no futuro recorrer a próteses para melhorar seu desempenho. Herr rebate: “Um terço da população mundial tem algum tipo de deficiência. Centenas de milhões usam próteses. Lentes de contato são próteses oculares, e ninguém estranha”. Há gente que vai mais além. O filósofo britânico Andy Clark, autor do livro Supersizing the mind (Aumentando a mente, sem tradução no Brasil), diz que “no futuro algumas tecnologias serão implantadas em nosso corpo, algo como ter uma agenda de celular implantada no cérebro”. Se algo parecido com isso se concretizar, estaremos no terreno da ficção científica.
A realidade, por enquanto, são os avanços tecnológicos que estão permitindo dar condições de vida melhores a cada vez mais pessoas. Uma delas é a menina Júlia, de 2 anos e meio. Júlia nasceu surda. Quando Evelyn Freitas Albuquerque, sua mãe, recebeu a confirmação do diagnóstico, 21 dias após o parto, ela se informou sobre uma cirurgia e decidiu que iria tentar. Júlia foi operada aos 10 meses. Um mês após a cirurgia, ouviu pela primeira vez. Era apenas um “piii”, um barulho para testar o implante, mas fez a menina arregalar os olhos e sorrir. Depois, o som da própria risada a encantou. Ela riu o dia inteiro. Um mês e meio após o implante, Evelyn ouviu Júlia chamá-la de mamãe pela primeira vez. Hoje, a menina fala como qualquer criança de sua idade. “Ela vai ter uma vida normal”, diz Evelyn.
A cirurgia a que Júlia foi submetida se chama implante coclear, também conhecido como ouvido biônico. Trata-se de implantar um componente na região do ouvido e acoplar um dispositivo à parte externa da cabeça. O dispositivo capta sons, transforma-os em sinais elétricos e os envia ao componente, que os repassa à parte do cérebro responsável por decodificar sons. As primeiras tentativas de fazer isso começaram na década de 50, mas o implante só ganhou força nos anos 90, quando os componentes ficaram menores e capazes de distinguir a voz humana (e não só buzinas ou ruídos). Cerca de 180 mil pessoas usam esse dispositivo no mundo, 2 mil no Brasil.
A vida também mudou para a estudante de administração Suellen de Paula Rodrigues, de 23 anos, de São José dos Campos, São Paulo. Ela diz não se arrepender do dia em que autorizou a amputação da perna esquerda na altura da virilha. Suellen tinha 19 anos e desde os 15 lutava contra um câncer no fêmur que a prendia a uma cama. “Tinha de escolher entre morrer com duas pernas ou viver só com uma.” Hoje, Suellen retomou a vida normal. Trabalha como bancária e cursa a faculdade à noite.
Suellen usa a prótese mais moderna da América do Sul para seu caso. É uma articulação de quadril com um sistema hidráulico que adapta a intensidade da força aplicada sobre o joelho e varia de acordo com o terreno. O joelho da prótese calcula automaticamente o ângulo de cada passada. Assim, o movimento torna-se natural, a musculatura não é sobrecarregada e Suellen não se cansa. Ela sobe e desce escadas e dá longos passeios no shopping. Com a primeira prótese, ela era obrigada a restringir seus passeios a uns poucos minutos. Precisava encontrar a maneira certa de posicionar o quadril a cada passo, para não jogar todo o peso do corpo sobre a prótese, o que faria o joelho mecânico dobrar e jogá-la ao chão. Isso aconteceu inúmeras vezes. “Quando usava a prótese antiga, queria que o mundo fosse um grande drive-thru. Queria que as coisas viessem até mim.” O preço da melhora na qualidade de vida de Suellen é alto: R$ 200 mil. Metade foi paga por um convênio entre a empresa que criou a prótese e a clínica que a adaptou a Suellen. Os outros R$ 100 mil são pagos pela família da estudante, em parcelas mensais.
Um mês após o implante no ouvido, a menina Júlia ouviu o som da própria risada. Riu o dia inteiro
Para Paulo de Almeida, a prótese significou a realização de um sonho. Natural de Sertânia, em Pernambuco, Almeida corria desde criança. Sonhava em participar da São Silvestre, a tradicional corrida de rua disputada em São Paulo em 31 de dezembro. Em 1985, aos 19 anos, mudou-se para São Paulo. Arranjou trabalho numa metalúrgica, mas não tinha tempo para treinar. Doze anos depois, uma empilhadeira capotou e esmagou seu pé direito. Após a amputação da perna, Almeida ficou revoltado. Passou a beber. Então conheceu o ortopedista Marco Antonio Guedes, diretor do Centro Marian Weiss, referência no tratamento de amputados, em São Paulo. Também amputado, Guedes praticava esportes e incentivou Almeida.
O recomeço dos treinos foi tímido. “Eu vestia uma calça de agasalho e viajava até Vargem Grande Paulista (extremo oeste da Grande São Paulo). Não queria que ninguém me visse de prótese. Ali, eu corria sozinho, numa estradinha.” Em 1999, animou-se a correr a São Silvestre. No ano seguinte, fez a maratona de São Paulo. “Acabei na raça, em quase seis horas. Quando retirei a meia, era só sangue. Fui o primeiro amputado a correr a prova.” O ineditismo chamou a atenção do clube americano Achilles Track, que incentiva atletas deficientes. O clube patrocinou sua ida à maratona de Nova York – e lhe deu uma prótese avançada. Almeida chegou em primeiro lugar entre os paraesportistas, em 3h28min. Sua carreira de atleta deslanchou. Já correu quase 50 maratonas pelo mundo. Para caminhar, usa uma prótese Modular III. Para correr, usa a Flex-Run. Ambas são da fábrica islandesa Össur.
São próteses muito diferentes dos apêndices desconfortáveis desenvolvidos para os soldados amputados da Segunda Guerra Mundial, feitos de madeira, metal e couro, com movimentos limitados. Durante décadas, era isso o que havia. Até que o americano Van Phillips perdeu a perna num acidente com esqui aquático em 1976, aos 21 anos, e decidiu reinventá-las. Aliou um design revolucionário aos novos materiais desenvolvidos para a agência espacial americana. O resultado foi a Flex-Foot – a gênese das próteses de alto desempenho atuais. Em 2000, Phillips vendeu a fábrica Flex-Foot ao islandês Kristinsson Össur, que faz as próteses mais desejadas por atletas.
Este é um ramo da economia em franco crescimento. O que está em jogo é um mercado de bilhões de dólares. A face mais visível da demanda por membros artificiais vem das centenas de militares americanos amputados nas guerras do Iraque e Afeganistão. Mas há um mercado muito maior, não tão à mostra: os diabéticos. Segundo a Organização Mundial de Saúde, há hoje no mundo 280 milhões de diabéticos (11 milhões no Brasil). Em 2030, serão 440 milhões. Entre as possíveis complicações do diabetes, inclui-se a eventual necessidade de amputação de pés e pernas.
O PowerFoot One de Herr e o joelho mecânico de Suellen são próteses inteligentes, mas não são o estado da arte. Há outro tipo de membros artificiais, que conectam diretamente os fios da máquina ao sistema nervoso dos usuários. É o caso do braço robô da americana Amanda Kitts, de 40 anos, no Tennessee. Em 2006, ela teve o braço esquerdo esmagado até o ombro num acidente de automóvel. No ano seguinte, foi voluntária para testar uma prótese biônica financiada pela Agência de Pesquisas em Projetos Avançados (Darpa) do Pentágono. Hoje, ela trabalha com crianças num jardim de infância. Controla seu braço robô com a força do pensamento. “Consigo mover a mão, o pulso e o cotovelo ao mesmo tempo”, diz. As crianças adoram vê-la mover o braço robô. Vivem pedindo para Kitts fazer movimentos gozados. “Eu penso, e os músculos se movem”, disse ao jornal The New York Times.
Para chegar a esse resultado, Kitts teve de se submeter a várias cirurgias e fazer um duro trabalho de adaptação. Os nervos que conectavam seu braço perdido ao cérebro tiveram de ser restaurados. O médico e engenheiro biomecânico Todd Kuiken, do Centro de Reabilitação de Chicago, desviou para o local da amputação alguns nervos intactos de seu ombro. Nos meses seguintes, os nervos foram se estendendo em torno da amputação. Passados três meses, Kitts começou a sentir formigamento e espasmos. Um mês depois, “podia sentir diferentes partes da mão quando tocava a amputação”. O que ela sentia era o fantasma do braço cortado. Para todos os efeitos, ele ainda era reconhecido pelo cérebro. Havia chegado a hora de usar a prótese.
O braço biônico tem uma porção de eletrodos. Colados à amputação como os eletrodos do exame de eletrocardiograma, sua tarefa é captar e reconhecer os sinais nervosos que brotam dos nervos cultivados em Kitts. Uma vez captados, os impulsos nervosos são traduzidos em linguagem de máquina, como os comandos de um programa de computador, para controlar os movimentos do braço robô. Desde então, Kitts se submete a um treinamento contínuo para aprender a controlar seus pensamentos e comandar o braço robô. Um braço humano realiza até 22 movimentos diferentes. Nas próteses tradicionais, eram apenas três. O braço de Kitts faz sete movimentos. O próximo protótipo fará os mesmos 22 movimentos do braço perdido de Kitts. Depois disso, entramos no campo da ficção. Em princípio, a capacidade de futuras próteses é ilimitada.
Além de braços e pernas, há avanços em quase todas as áreas do corpo humano (leia no infográfico) – traqueias, bexigas, pâncreas, coração. Um dos mais difíceis é o olho biônico. Desde o fim dos anos 1990, vários grupos nos Estados Unidos desenvolvem a prótese de visão artificial, que envolve o implante de eletrodos na retina, a parte do olho responsável pela formação da imagem, que é então enviada ao cérebro. A nova técnica serve para restaurar a visão de quem ficou cego por uma doença degenerativa da retina, a retinose pigmentar. Em 2002, o oftalmologista paranaense Gildo Fujii fez o pós-doutorado na Universidade do Sul da Califórnia com um grupo que implantou uma placa com 16 eletrodos na retina de um paciente. Os eletrodos eram ligados a uma microcâmera de vídeo acoplada a óculos. As imagens em vídeo eram enviadas aos eletrodos, captadas pelas células de retina e enviadas ao cérebro, permitindo ao paciente enxergar pontos de luz e alguns objetos. “Já foram realizados 38 implantes com sucesso”, diz Fujii, de 38 anos, professor na Universidade Estadual de Londrina. “Hoje, usamos uma placa com 60 eletrodos. Estou esperando a autorização da agência médico-sanitária americana, o FDA, para iniciar os testes clínicos no Brasil.” Fujii espera que a cirurgia seja homologada dentro de três a cinco anos.
A tecnologia de reconhecimento dos impulsos nervosos e sua transformação em linguagem de máquina foi criada pelo brasileiro Miguel Nicolelis, da Universidade Duke, na Carolina do Norte. Nos anos 1990, Nicolelis começou a fazer implantes neurais com chips no cérebro de macacos, para fazê-los controlar o movimento de alavancas robóticas e fazer robôs caminhar a distância. Em 2008, Nicolelis descobriu um novo uso para seus implantes: ajudar no tratamento de doentes com mal de Parkinson. Em ratos, ruídos enviados ao chip foram capazes de diminuir os espasmos do Parkinson. O próximo passo desse paulistano de 49 anos é fazer paraplégicos voltar a andar. Ele está desenvolvendo uma veste robótica no Instituto de Tecnologia da Suíça, em Lausanne. Quando estiver pronta, vai iniciar testes clínicos com humanos na Universidade Duke e no hospital Sírio-Libanês, em São Paulo. Nicolelis espera que os pacientes consigam, por meio do implante neural, controlar os movimentos da veste robótica para se erguer e andar. “Se tudo der certo, quero ver paraplégicos voltando a andar em três anos, antes da Copa de 2014.” A referência mais parecida com o que Nicolelis tenta fazer vem, obviamente, da ficção científica. É o personagem de história em quadrinhos Homem de Ferro, cuja armadura sustenta seu coração atingido por estilhaços de uma bomba e, de quebra, lhe dá poderes extraordinários, como força descomunal e capacidade de voar. Se algum dia chegarmos a esse ponto, as crianças terão dificuldade de aprender o significado do termo “deficiente físico”.

Fonte: Revista Época

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