Nasce o atlas digital do corpo humano: órgãos exploráveis em 3D com resolução quase celular

Um novo atlas digital permite explorar órgãos humanos em três dimensões com um nível de detalhe sem precedentes, possibilitando a navegação desde a visão do órgão inteiro até estruturas quase celulares. Batizado de Human Organ Atlas, o projeto foi apresentado na revista Science Advances por uma equipe internacional liderada pelo University College London (UCL) e pelo European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) de Grenoble.

A plataforma, de acesso aberto e utilizável em um navegador comum, oferece uma experiência análoga ao Google Earth aplicada à anatomia: o usuário pode «sobrevoar» o cérebro, o coração, os pulmões, o fígado e os rins, e depois ampliar para investigar estruturas internas com precisão inédita. Essa capacidade é habilitada por uma técnica avançada de imagem denominada Hierarchical Phase-Contrast Tomography (HiP-CT), desenvolvida no ESRF.

A tecnologia do sincrotron gera uma fonte de luz extremamente brilhante — relatada como até 100 bilhões de vezes mais intensa que as tomografias hospitalares convencionais — permitindo escanear órgãos humanos inteiros sem destruí-los e, em seguida, ampliar as imagens até chegar a resoluções abaixo do micrômetro. Em termos práticos, isso preenche uma lacuna histórica entre radiologia e histologia, possibilitando a observação de escalas múltiplas dentro do mesmo exemplar.

"Para criar o Human Organ Atlas reunimos cientistas e médicos de nove institutos em todo o mundo", explica Peter Lee, professor de engenharia mecânica na UCL e responsável científico pelo projeto. O consórcio continuará se expandindo e deverá gerar novas descobertas sobre doenças que vão da osteoartrite a patologias cardíacas.

O projeto nasceu durante a pandemia de COVID-19 e já contribuiu para avanços científicos relevantes, como a identificação de danos microscópicos aos vasos sanguíneos nos pulmões de pacientes que morreram por COVID-19. A técnica também foi aplicada ao estudo de corações em diferentes doenças e a investigações de patologias ginecológicas, oferecendo novas pistas sobre mecanismos patológicos.

Atualmente, o atlas digital inclui dezenas de órgãos provenientes de 25 doadores e centenas de conjuntos de dados tridimensionais. As varreduras abrangem 11 tipos de órgãos — entre eles cérebro, coração, pulmões, fígado, rins, cólon, baço, placenta, útero, próstata e testículos — e permitem escalas que descem a menos de dois micrômetros e, em alguns casos, até 0,65 micrômetros.

Para tornar acessíveis datasets que podem atingir centenas de gigabytes ou até terabytes, a plataforma oferece visualização interativa diretamente no navegador, opções de download em diferentes resoluções e ferramentas de software para análise. Esse acervo tridimensional e de alta resolução tem potencial para se tornar uma infraestrutura crítica para pesquisa em inteligência artificial, que necessita de grandes conjuntos de dados anatômicos para treinar algoritmos capazes de detectar doenças e analisar estruturas biológicas.

Do ponto de vista de infraestrutura digital, o Human Organ Atlas funciona como uma camada de dados essencial — um alicerce digital — que conecta técnicas avançadas de imagem (o hardware e a «eletricidade invisível» do sincrotron) a interfaces web que tornam esses dados operacionais para médicos, pesquisadores e modelos de IA. Trata-se de traduzir o fluxo bruto de pixels em conhecimento aplicável, reduzindo a fricção entre observação microscópica e diagnóstico clínico.

À medida que o consórcio cresce e novas doações e varreduras são integradas, o atlas deve ampliar sua utilidade tanto para a pesquisa biomédica quanto para aplicações clínicas e de ensino, consolidando-se como um repositório aberto que mapeia, em camadas, a arquitetura interna do corpo humano.