O French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) e seus parceiros levaram 25 anos para desenvolver um poderoso scanner de Ressonância Magnética (RM), chamado Iseult. Essa utiliza um campo magnético extraordinariamente alto de 11,7 Tesla, pesa 132 toneladas, tem 5 metros de comprimento e um diâmetro de 5 metros. É alimentado por 182 quilômetros de fios supercondutores e suporta 1.500 amperes fluindo através da bobina. Graças a todas essas características, Iseult foi capaz de obter essas imagens anatômicas sem precedentes do cérebro humano a partir de 20 voluntários em apenas 4 minutos.

Um avanço significativo é a resolução muito alta das imagens, alcançada em um curto tempo de aquisição: 0,2 mm no plano e 1 mm de profundidade, representando um volume equivalente a apenas alguns milhares de neurônios. Para comparação, alcançar a mesma qualidade de imagem teoricamente exigiria várias horas em um scanner de RM geralmente encontrado em hospitais (1,5 ou 3 Tesla), o que é irrealista devido ao conforto do paciente e ao borrão de imagem induzido pelo movimento.

Ao alcançar tais resoluções finas, será possível acessar informações sobre neurônios que anteriormente eram inatingíveis e entender como nosso cérebro codifica nossas representações mentais, processos de aprendizado e até mesmo descobrir as assinaturas neuronais dos estados de consciência. Este verdadeiro microscópio do cérebro humano poderia, assim, nos ajudar a entender melhor o cérebro humano e doenças neurológicas como o Alzheimer ou o Parkinson.

Anne-Isabelle Etienvre, Diretora de Pesquisa Fundamental do CEA, discutiu a gênese do projeto nos anos 2000.

"Todas as habilidades foram reunidas neste laboratório, desde neurocientistas até bioinformáticos, com expertise altamente complementar. A ideia era construir um instrumento para pesquisa, Iseult, com características verdadeiramente extraordinárias. Foi inovador, futurista e até mesmo impossível de alcançar."

O estudo está atualmente em revisão pela revista Nature.

Figura 1: Corte axial de um cérebro humano, com o mesmo tempo de aquisição mas com uma intensidade de campo magnético diferente. Imagem retirada de CEA, 2004.

Figura 2: O MRI mais poderoso do mundo, instalado na sede da CEA. Imagem retirada de CEA, 2004.

Figura 3: Clareza da imagem obtida do equipamento. Imagem retirada de CEA, 2004.

Para Nicolas Boulant, Gerente de Projeto de Iseult e diretor de pesquisa do CEA: "Quando falamos de RM, nos referimos a "imagem" porque visualizamos imagens. "Magnético" refere-se ao fato de que visualizamos as propriedades magnéticas dos átomos que compõem nossos corpos, principalmente água. Nossos corpos são compostos por 80% de água, então temos um sinal significativo ao observar isso. Mas precisamos de um campo magnético externo, fornecido aqui pelo ímã no centro da RM, para polarizar o meio e obter um sinal macroscópico mensurável. "Ressonância" refere-se às ondas eletromagnéticas que excitam essa matéria e ajustam sua frequência ao campo magnético disponível."

Para o Iseult, houve um aumento sem precedentes no campo magnético. Mas por que aumentar o campo magnético?

Na ausência de um campo magnético, os pequenos imãs microscópicos associados aos átomos apontam em direções aleatórias, é um completo caos. Quando tudo isso é colocado dentro de uma RM com um campo magnético, ele se alinha harmoniosamente para fornecer um sinal mensurável, detalhou o Sr. Boulant:

"Quanto maior esse campo, mais amplificada é a resposta, e podemos monetizar essa resposta com maior resolução e clareza nas imagens. Apenas Iseult, com seu campo magnético sem igual, pode fornecer clareza de imagem nessa resolução mesoscópica."

Essencialmente, será possível observar os neurônios em ação de forma mais eficaz. Com este forte campo magnético, também será possível observar outras espécies químicas menos abundantes e menos detectáveis do que a água, como fósforo, flúor e sódio, que fornecem informações sobre a bioquímica do cérebro.

Mas um campo magnético mais forte também significa que ele é mais denso. E assim, as equipes tiveram que obter autorização das autoridades de saúde competentes. O estudo visava confirmar a ausência de efeitos colaterais na saúde dos 20 voluntários saudáveis que participaram do experimento. Isso leva apenas 4 minutos para ser compatível com práticas clínicas.

Segundo Nicolas Boulant: “todos os voluntários estão bem. Não conseguimos estabelecer quaisquer efeitos significativos na saúde dos voluntários relacionados à exposição ao campo magnético."

Os detalhes obtidos com a RM Iseult terão aplicações significativas na pesquisa médica. Em uma época em que a população está envelhecendo, o potencial oferecido por esta máquina para detectar doenças em estágios iniciais é de importância social.

As informações anatômicas ultrafinas, por exemplo, contribuem para estabelecer um melhor diagnóstico e gerenciamento de doenças neurodegenerativas como o Alzheimer ou a doença de Parkinson, prevê o Sr. Boulant: "Por exemplo, as imagens poderiam revelar uma concentração de ferro, o que posteriormente poderia nos informar sobre doenças como o Parkinson. Isso permitiria a detecção dessa doença em um estágio anterior e o desenvolvimento de novos tratamentos."

A RM Iseult também facilitará a detecção de sinais fracos, subutilizados em baixas intensidades de campo como a do lítio. Este medicamento é usado para tratar esquizofrenia e transtornos bipolares. Embora seja eficaz, sua ação não é bem compreendida.

"Iseult, com sua sensibilidade incomparável, nos permitirá investigar ainda mais a distribuição deste agente para entender melhor seu papel."

Então, quando uma RM desse tipo estará disponível em um ambiente hospitalar? Para Nicolas, a implantação prática parece desafiadora: "Dadas a complexidade e os custos envolvidos, operar uma RM com um campo magnético incomparável não é simples. Quanto maior o campo magnético, mais complexo é operá-lo. Requer uma certa expertise, um certo know-how. Consideramos Iseult como um instrumento de pesquisa para adquirir conhecimento fundamental que esperamos transpor e implementar em um ambiente hospitalar algum dia."

Por enquanto, a RM será usada em pacientes saudáveis. Pacientes patológicos terão que esperar.