Nasce o Atlas Digital 3D dos Órgãos Humanos: exploração do órgão inteiro à célula com HiP-CT

Um novo Atlas Digital de Órgãos Humanos permite navegar por estruturas anatômicas em três dimensões com um nível de detalhe até então inédito, da visão global do órgão até a escala quase celular. O projeto, publicado em Science Advances, é coordenado por um consórcio internacional liderado pelo University College London e pelo European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) de Grenoble.

Disponível em acesso aberto por um navegador comum, a plataforma oferece uma experiência comparável a um “Google Earth” da anatomia: é possível navegar dentro do cérebro, do coração, dos pulmões, do fígado e dos rins, inspecionando camadas internas com precisão inédita. A tecnologia central é a Hierarchical Phase-Contrast Tomography (HiP-CT), desenvolvida no sincrotrão do ESRF, que usa uma fonte de luz extremamente brilhante — até 100 bilhões de vezes mais intensa que a dos exames de tomografia computadorizada hospitalares — para digitalizar órgãos inteiros sem destruí-los.

Com essa fonte, os pesquisadores conseguem ampliar as imagens até resoluções próximas à escala celular, inferiores ao mícron em muitos casos. Esse salto tecnológico preenche uma lacuna histórica entre radiologia e histologia: permite observar, no mesmo exemplar, estruturas que vão da arquitetura macroscópica até detalhes microscópicos.

“Para criar o Human Organ Atlas reunimos cientistas e médicos de nove institutos ao redor do mundo”, explica Peter Lee, professor de engenharia mecânica do UCL e responsável científico pelo projeto. O consórcio está desenhado para crescer e facilitar descobertas sobre doenças que vão da osteoartrite às patologias cardíacas.

O projeto emergiu durante a pandemia de COVID‑19 e já contribuiu para avanços importantes, como a identificação de danos microscópicos nos vasos pulmonares de pacientes que morreram em decorrência da doença. A técnica também foi aplicada ao estudo de corações e de condições ginecológicas, oferecendo novas visões sobre os mecanismos das enfermidades.

Atualmente, o atlas contém dezenas de órgãos obtidos 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 transitar da escala do órgão inteiro até detalhes menores que 2 micrômetros, e em alguns casos até 0,65 micrômetros.

Para viabilizar o acesso a datasets que podem atingir centenas de gigabytes ou até terabytes, a plataforma oferece visualização interativa diretamente no navegador, opções de download em várias resoluções e ferramentas de software para análise. Segundo os pesquisadores, esses volumosos conjuntos de dados tridimensionais em alta resolução podem se tornar um recurso crucial para a inteligência artificial, que depende de bases anatômicas ricas para treinar algoritmos capazes de detectar doenças e analisar estruturas com maior precisão.

Do ponto de vista sistêmico, o Atlas Digital funciona como uma nova camada da infraestrutura científica: um mapa navegável do corpo que conecta dados brutos de imageamento a modelos, análises e potenciais aplicações clínicas. Em vez de um gadget espetacular, trata-se de um alicerce digital — uma espécie de sistema nervoso de dados anatômicos — que pode melhorar a integração entre pesquisa, diagnóstico e desenvolvimento de IA médica na Europa.

O projeto continua a integrar novos centros e amostras, e sua disponibilidade em acesso aberto promete acelerar tanto a descoberta biomédica quanto a validação de ferramentas digitais aplicadas à saúde. Para pesquisadores e gestores de saúde, o valor está na possibilidade de explorar o fluxo de informação anatômica desde a macroestrutura até os menores componentes celulares, oferecendo um recurso robusto para investigação e inovação clínica.