Dentro brevemente
- Um novo relatório da Innovate UK fornece uma análise detalhada das oportunidades e desafios das tecnologias quânticas emergentes na área da saúde.
- O relatório destaca avanços como scanners cerebrais vestíveis e detecção não invasiva de câncer usando emaranhamento quântico, refletindo os esforços para melhorar as capacidades de diagnóstico e tornar os cuidados de saúde mais eficientes e menos invasivos.
- O Reino Unido pretende integrar a tecnologia quântica em todo o NHS até 2030, embora o relatório reconheça as dificuldades de combinar a adoção regulamentar e clínica.
- Imagem: Espera-se que o relatório Quantum for Life faça parte de um painel de discussão no National Quantum Technologies Showcase da Innovate UK, que retorna em 8 de novembro.
O Reino Unido está a liderar os esforços para integrar a tecnologia quântica no sector da saúde, de acordo com um relatório recentemente divulgado, Quantum For Life. O relatório foi produzido pela Innovate UK, a agência de inovação do Reino Unido.
De acordo com o relatório, nos últimos seis anos, a Innovate UK investiu mais de £ 220 milhões em projetos quânticos, com mais de £ 14 milhões alocados para aplicações de saúde. Este investimento faz parte de uma estratégia nacional mais ampla que visa aproveitar os pontos fortes do país em tecnologias emergentes para melhorar o diagnóstico médico, as opções de tratamento e a eficiência.
Este relatório tem como objetivo dar aos profissionais da área médica e da saúde uma visão do estado atual – e da futura onda da tecnologia quântica – para compreender as implicações potenciais para o campo.
A equipe escreve: “O objetivo deste relatório é dar àqueles que trabalham na área de saúde e ciências da vida uma compreensão do que a tecnologia quântica pode fazer agora e do que será capaz de fazer no futuro próximo”. É demonstrado que estes dispositivos podem ser divididos em duas categorias: tecnologias quânticas avançadas, que melhoram os processos atuais, e tecnologias quânticas revolucionárias, que oferecem abordagens completamente novas.
Expandindo as capacidades de detecção e imagem quântica
Um foco principal dos esforços hoje reside na detecção quântica e nas tecnologias de imagem, afirma o relatório. Pesquisadores e empresas estão desenvolvendo sensores avançados de imagem, atômicos e baseados em diamante para melhorar as capacidades de diagnóstico no campo das ciências da vida.
Um exemplo é o uso de imagens multiespectrais infravermelhas combinadas com emaranhamento quântico para detectar câncer de mama em estágios iniciais. A abordagem, liderada pela empresa de sensores fotônicos Digistain, visa reduzir o tempo de diagnóstico e aumentar a precisão. Seu novo produto, EntangleCam, usa uma técnica chamada down-conversion paramétrica espontânea para gerar fótons emaranhados. Este método permite a detecção de células cancerígenas sem a necessidade de procedimentos invasivos ou corantes fluorescentes, proporcionando um método diagnóstico alternativo não invasivo e rápido.
Scanners cerebrais vestíveis também estão surgindo desse impulso. A Cerca Magnetics, uma empresa spin-out da Universidade de Nottingham, desenvolveu magnetômetros de bombeamento óptico (OPMs) para sistemas de magnetoencefalografia vestíveis (MEG). Esses dispositivos, projetados para examinar o cérebro em busca de condições neurológicas como epilepsia, doença de Parkinson e demência, são menores, mais leves e mais flexíveis do que os sistemas MEG criogênicos tradicionais.
De acordo com o relatório: “Atualmente os testes são realizados em câmaras magneticamente blindadas que custam até £ 700.000 para remover campos magnéticos externos que possam interferir nas medições. O custo do dispositivo baseado em OPM da Cerca Magnetics, incluindo a câmara blindada, é cerca de metade do custo de um dispositivo MEG convencional. Salas seguras estão sendo desenvolvidas para facilitar sua instalação em hospitais e outros locais, como diminuir o tamanho da blindagem.”
A Cerca Magnetics já instalou sistemas no Hospital for Sick Children em Toronto e no Young Epilepsy em Surrey. A tecnologia está atualmente sendo testada em salas seguras para reduzir a interferência magnética externa, e mais estudos estão planejados para expandir seu uso em ambientes clínicos. A empresa recebeu financiamento para ensaios clínicos destinados a refinar estes dispositivos vestíveis, que deverão ser comercializados nos próximos anos.
Estabelecendo a descoberta de medicamentos
A computação quântica é outra área em que o Reino Unido procura obter vantagem competitiva. Ao simular interações químicas e enovelamento de proteínas de forma mais eficaz do que os computadores clássicos, os sistemas quânticos prometem revolucionar a descoberta de medicamentos. A Estratégia Nacional Quantum do Reino Unido descreve planos para investir no desenvolvimento de ferramentas quânticas para gerir e melhorar a cadeia de abastecimento de cuidados de saúde, prometendo ganhos de eficiência para hospitais e clínicas.
Essas aplicações de computação quântica concentram-se não apenas na descoberta de medicamentos, mas também no refinamento de pipelines de desenvolvimento de medicamentos por meio de simulações que podem melhorar a eficácia dos medicamentos e reduzir os custos de fabricação. Especialistas sugerem que a tecnologia poderia permitir rapidamente aos pesquisadores projetar moléculas personalizadas e simular suas interações em uma fração do tempo exigido pelos métodos atuais.
Marketing de saúde quântica
A inovação está em andamento para comercializar instrumentos quânticos avançados para uso clínico generalizado. Empresas como Digistain e Cerca Magnetics estão na vanguarda, transformando conceitos de laboratório em tecnologia pronta para o mercado. A Innovate UK e o governo do Reino Unido fornecem um apoio significativo para colmatar a lacuna entre a investigação e a aplicação comercial.
O objetivo de longo prazo do governo é integrar a tecnologia quântica em todo o Serviço Nacional de Saúde (NHS) até 2030. A Estratégia Nacional Quantum compromete-se a garantir que “todo o NHS Trust beneficiará de soluções possibilitadas por sensores quânticos, para ajudar as pessoas com doenças crónicas a melhorar. , vida mais longa com diagnóstico e tratamento precoces.”
Essas metas são apoiadas pelos atuais cronogramas do projeto Innovate UK, que coincidem com o roteiro 2025-2029 para aplicações comerciais de imagens médicas usando detecção quântica.
Vários projetos já estão testando a tecnologia quântica em ambientes clínicos. Um exemplo é o esforço da METLASE para desenvolver um scanner médico compacto e acessível usando OPMs. O dispositivo foi projetado para uso em cirurgias de rotina, proporcionando a capacidade de fornecer recursos de imagem de alta qualidade fora de grandes hospitais. O programa, apoiado pela Innovate UK, visa concluir estudos de qualificação técnica antes de passar para a aprovação regulamentar.
“Esta indústria nascente ainda enfrenta muitos desafios. Os dispositivos devem ser robustos e adequados para o ambiente clínico, e devem passar por um rigoroso processo regulatório para garantir que sejam seguros”, escreveu a equipe. “Dependendo de como a tecnologia interage com o paciente, a adoção clínica pode levar anos. Felizmente, a indústria do Reino Unido tem o apoio para superar estes desafios e tornar-se comercial. Esta é a terceira edição dos programas quânticos nacionais com foco na detecção quântica na área da saúde. “
Superando Desafios
Embora a promessa da tecnologia quântica na saúde seja significativa, os desafios permanecem. Projetar dispositivos adequados para o ambiente clínico é complexo e os obstáculos regulatórios são elevados. Tecnologias como sensores quânticos e magnetômetros devem ser rigorosamente testadas para garantir segurança e eficácia. A adoção clínica dessas tecnologias pode levar anos, dependendo de como elas se comunicam com os pacientes e cumprem os padrões regulatórios.
Ainda assim, o apoio da indústria é forte, segundo o relatório. A Estratégia Quântica Nacional do Reino Unido inclui uma missão dedicada ao avanço da detecção quântica na área da saúde, que visa fornecer um pipeline de tecnologia que garanta que essas mudanças passem suavemente do laboratório para a prática clínica. A campanha dá prioridade ao desenvolvimento de capacidades de imagiologia cerebral e de detecção de cancro e está empenhada em estabelecer a implantação generalizada desta tecnologia no NHS.
Direções futuras
O investimento do Governo do Reino Unido e da Innovate UK vai além dos projetos de curto prazo. O financiamento de longo prazo está planejado para apoiar o desenvolvimento e implantação de sistemas avançados de imagens médicas, plataformas de descoberta de medicamentos e tecnologias vestíveis de monitoramento de saúde. Os projetos neste espaço incluem exames de sangue habilitados para quantum para um gerenciamento mais preciso do tratamento do câncer e sistemas avançados de imagem que usam pontos quânticos para melhorar as capacidades de imagem de raios X.
O campo quântico também visa trazer opções de imagem mais rápidas e acessíveis ao NHS, com custos reduzidos e métricas de desempenho superiores em comparação com os sistemas atuais. Iniciativas como a colaboração entre a Quantum Solutions e os sensores AY para desenvolver máquinas de raios X de próxima geração refletem esses esforços. O projeto, com conclusão prevista para 2024, utiliza pontos quânticos para manter a qualidade da imagem e, ao mesmo tempo, reduzir a exposição à radiação e os custos de produção.
Colaboração e envolvimento da indústria
A abordagem do Reino Unido enfatiza a colaboração entre a academia, a indústria e o governo. A missão de 2023 da Estratégia Quântica Nacional descreve um esforço concertado para difundir a tecnologia quântica em ambientes de saúde, reunindo cientistas quânticos, médicos e parceiros da indústria. O objetivo não é apenas inovar, mas também garantir que estas inovações facilitem a gestão de um ambiente complexo e cheguem aos pacientes.
Centrando-se em aplicações quânticas que melhoram os métodos de diagnóstico atuais e criam novas ferramentas terapêuticas, o relatório traça um retrato de um futuro onde o Reino Unido se posicionará como líder mundial em cuidados de saúde quânticos. Com muitas empresas a transitar de laboratórios universitários para empresas comerciais, o país está a assistir a uma mudança de projectos orientados para a investigação para produtos práticos e prontos para o mercado, concebidos para responder às necessidades clínicas do NHS.
O relatório pode fornecer informações técnicas e detalhadas. Você pode encontrá-lo aqui.
