Brasileiros criam algoritmo que detecta doença de Chagas

Um grupo de pesquisadores brasileiros desenvolveu um algoritmo capaz de detectar o Trypanosoma cruzi, protozoário causador da doença de Chagas, em imagens de amostras de sangue obtidas por celular e analisadas em microscópio óptico. A tecnologia foi apresentada em artigo publicado no dia 27 de maio na revista científica PeerJ.

O objetivo dos pesquisadores é automatizar e baratear a forma de identificação da doença. Atualmente, o diagnóstico é feito por microscopistas treinados que detectam os parasitas em amostras de sangue por meio de um microscópio profissional acoplado a uma câmera de alta resolução — o que deixa o método encarecido e pouco acessível para pessoas de baixa renda.

Além disso, segundo o imunologista Helder Nakaya, coordenador do estudo, caso o algoritmo funcione bem para a doença de Chagas, será possível adaptá-lo para outros propósitos, como análise de amostras de fezes, dermatologia e colposcopia.

Como o algoritmo foi desenvolvido?

A pesquisa, que recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), reuniu profissionais de várias áreas, como biologia, matemática e computação.

Para possibilitar a detecção e a contagem de tripomastigotas (forma encontrada no sangue de pacientes com a doença na fase aguda) do Trypanosoma cruzi, os pesquisadores desenvolveram uma abordagem de aprendizado chamada random forest (floresta aleatória, em tradução livre). Depois, foram analisadas micrografias de amostras de esfregaço de sangue registradas em imagens com uma resolução de 12 megapixels.

A partir disso, foram extraídas características como forma, tamanho, cor e textura de 1.314 parasitas. Nessa etapa, cientistas, em conjunto com especialistas de aprendizado de máquina e processamento de imagem, “ensinaram” a máquina a reconhecer o Trypanosoma.

Em seguida, as amostras foram divididas em conjuntos de treino e teste e, posteriormente, classificadas usando o algoritmo random forest. Os valores de precisão e de sensibilidade resultados pela pesquisa foram considerados altos: 87,6% e 90,5%, respectivamente.

Com o algoritmo, o grupo conseguiu automatizar a análise de imagens adquiridas através do celular, obtendo uma alternativa para reduzir custos e aumentar a eficiência no uso do microscópio óptico. A proposta dos pesquisadores é deixar o algoritmo aberto para que a comunidade científica contribua com outros dados e recursos.

Doença de Chagas: o que é e quais são os sintomas?

A doença de Chagas é uma inflamação causada pelo parasita Trypanosoma cruzi. encontrado nas fezes de insetos, principalmente do barbeiro. A transmissão ocorre a partir da picada e da ingestão de alimentos crus e contaminados com as fezes do transmissor, pela transfusão de sangue e por transplantes de órgãos contaminados com a doença e pelo contato direto com o parasita e/ou com outros animais infectados.

Os sintomas da doença de Chagas variam da fase aguda (mais moderada ou assintomática) para a crônica. Na primeira etapa, os principais sinais são:

• Febre;

• Mal-estar;

• Inchaço de um olho;

• Inchaço e vermelhidão no local da picada do inseto;

• Dor no corpo e fadiga;

• Dor de cabeça;

• Náusea e vômitos;

• Diarreia;

• Surgimento de nódulos;

• Aumento do tamanho do fígado e do baço.

Na fase crônica, os sintomas podem incluir:

• Constipação;

• Problemas digestivos;

• Dor no abdômen;

• Dificuldades para engolir;

• Batimentos cardíacos irregulares.

A doença é endêmica em 21 países das Américas, afetando aproximadamente seis milhões de pessoas, com incidência de 30 mil casos por ano e levando, em média, a 14 mil mortes anuais. Estima-se que cerca de 70 milhões de pessoas vivam em áreas de exposição ao barbeiro correndo o risco de contraírem a doença.

A doença de Chagas foi classificada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como uma das doenças tropicais negligenciadas (DTNs). A sua prevenção está ligada ao controle do inseto barbeiro.