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Novos testes genéticos permitem avanços em cuidados ortopédicos

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Fonte

Universidade Newcastle

Data

quinta-feira, 29 setembro 2022 06:45

Áreas

Bioengenharia. Biomecânica. Biomedicina. Biotecnologia. Cirurgia. Engenharia Biológica. Engenharia Biomédica. Genética. Medicina. Ortopedia. Próteses.

Usando sequenciamento genético de última geração, testes identificaram marcadores genéticos na saliva ou amostras de sangue para variações específicas dos genes HLA que, se encontrados, indicariam que os pacientes poderão desenvolver uma reação adversa ao cromo cobalto (CoCr) contido em muitos implantes de substituição articular. Os testes Orthotype da empresa ExplantLab, registrados na Agência Reguladora de Medicamentos e Produtos para a Saúde do Reino Unido (MHRA), foram desenvolvidos com o apoio da Agência Innovate UK e da Academic Health Science Network for the North East and North Cumbria (AHSN NENC) em colaboração com a Universidade Newcastle e o Hospital Universitário North Tees, Nuffield Health Tees Hospital, Hospital for Special Surgery, nos Estados Unidos, e Royal Perth Hospital, na Austrália.

O Dr. David Langton, Diretor da ExplantLab, explicou: “Ao sequenciar o DNA em swabs de saliva e exames de sangue de pacientes que estariam sujeitos à substituição de articulações em todo o mundo, estabelecemos que aqueles que sofreram complicações carregavam variações específicas da família de genes HLA. Em seguida, usamos nossas descobertas para desenvolver um algoritmo de aprendizado de máquina chamado Orthotype, que usa a genética para prever com precisão se um paciente corre o risco de apresentar reação a uma prótese com componente de cromo cobalto, muitas vezes chamada de reação adversa a detritos metálicos ou hipersensibilidade ao metal”.

“A pesquisa publicada realizada com a ExplantLab demonstrou a precisão e a natureza robusta do teste que ajudará os cirurgiões ortopédicos a escolher as melhores articulações de substituição para seus pacientes. Esta pesquisa mostrou que partículas de desgaste, liberadas das superfícies do implante à medida que o paciente se move, podem causar uma resposta do nosso sistema imunológico e isso parece depender do tipo de material, quantidade de resíduos liberados e fatores do paciente. Ao reunir esses fatores no Orthotype, esse teste pode beneficiar milhares de pacientes. Esse desenvolvimento demonstra fortemente como as parcerias acadêmicas com industrias podem levar os estudos baseados em laboratório a se tornarem produtos comerciais de sucesso”, disse o Dr. Tom Joyce, professor da Escola de Engenharia da Universidade Newcastle.

Necessidade não atendida em ortopedia

Em todo o mundo, acredita-se que entre 10% e 20% das artroplastias totais de articulação sejam cirurgias de revisão, necessárias porque os implantes originais falharam, com até 44% das artroplastias do joelho que falharam mostrando evidências de uma reação adversa ao CoCr. Embora as complicações associadas à cirurgia de revisão sejam de natureza semelhante às associadas à primeira substituição, o risco de ocorrência de qualquer complicação única é significativamente maior. Isso impõe um preço considerável tanto para os pacientes quanto para os serviços de saúde.

Até o momento, a falta de ferramentas específicas de diagnóstico de hipersensibilidade relacionadas a implantes dificultou o diagnóstico de hipersensibilidade a metais em pacientes pós-operatórios. Os fatores de risco não são claros, o que significa que os cirurgiões não conseguiam prever o quão bem um paciente pode tolerar um implante.

Auxiliar na tomada de decisão clínica

Ao avaliar se um paciente provavelmente desenvolverá hipersensibilidade ao metal, o conjunto de testes Orthotype pode ajudar a garantir que mais implantes sejam bem tolerados na primeira vez, diminuindo a necessidade de tratamento da dor crônica pós-operatória e cirurgias repetidas. Como resultado, isso poderia oferecer melhores resultados ortopédicos para os pacientes e ajudar a aliviar os atrasos clínicos que se acumularam desde a pandemia.

O Dr. Jeremy Latham, cirurgião ortopédico do quadril e consultor em Southampton, disse: “Sabemos que a maioria dos pacientes tem um excelente resultado após a cirurgia de substituição da articulação. No entanto, algumas pessoas, sem dúvida, têm uma reação adversa aos implantes feitos de liga de cromo-cobalto. Na era da medicina personalizada, esse tipo de inovação representa um avanço significativo no atendimento ortopédico, fornecendo aos cirurgiões informações sobre os fatores de acolhimento que influenciam o resultado da cirurgia. Isso ajudará aos cirurgiões e seus pacientes, a tomarem melhores decisões sobre o melhor tratamento”.

Algoritmo comprovado

A ciência por trás do Orthotype é baseada em 15 anos de pesquisa internacional envolvendo mais de 600 pacientes, 176 dos quais sofreram falha de prótese. Os pesquisadores usaram esse conhecimento para informar e validar um algoritmo que pode antecipar a probabilidade de desenvolvimento de um distúrbio grave chamado ‘lesão associada à vasculite asséptica’ com precisão (1,8% de probabilidade de erro) adequada para uso clínico. A adição do teste de concentração de metais no sangue significa que o Orthotype também pode ser usado para determinar a causa da dor e inflamação pós-substituição (com sensibilidade e especificidade de cerca de 90%).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Newcastle (em inglês).

Fonte: Universidade Newcastle. Imagem: Shutterstock.

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