O funcionamento do cérebro é frequentemente comparado ao de um computador. Alguns pesquisadores estão testando essa analogia até o limite, tentando construir computadores contendo culturas de células cerebrais cultivadas em laboratório. Ao fazer isso, eles esperam contornar as limitações físicas do hardware de computação baseado em silício usado para a inteligência artificial atual.1,2.
A promessa está aí. O tecido cerebral combina memória e computação no mesmo substrato, exigindo menos componentes do que os computadores convencionais. As teorias das redes neurais, baseadas em neurônios e sinapses, inspiraram algoritmos de IA. Os cérebros consomem muito menos energia do que as máquinas de IA3 e não requerem grandes sistemas de resfriamento.
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Essa biocomputação apresenta desafios éticos distintos. As discussões têm aumentado sobre a moralidade do uso de tecido cerebral cultivado em laboratório e o potencial para a consciência4. No entanto, uma questão fundamental tem estado ausente dos debates até agora: a falta de consentimento explícito para a utilização de tecido neural humano em biocomputação.
A investigação em biocomputação depende de doações voluntárias de células, muitas vezes de pessoas submetidas a procedimentos médicos que as doam altruisticamente para ajudar na investigação biomédica e biológica básica. No entanto, os formulários de consentimento não perguntam aos doadores que tipo de investigação gostariam que as suas células fossem utilizadas no futuro – ou, mais importante, todas as formas possíveis pelas quais não gostariam que fossem utilizadas. Os doadores que queiram apoiar o desenvolvimento de tratamentos contra o cancro podem não imaginar que os seus tecidos poderiam ser utilizados para criar biocomputadores, possivelmente com utilizações comerciais.
É necessária uma abordagem mais explícita e diferenciada ao consentimento do doador para pesquisas em biocomputação que utilizam tecido cerebral cultivado em laboratório. Na nossa opinião, os investigadores devem evitar utilizar linhas celulares para as quais foi dado consentimento apenas para investigação biomédica. Deve ser estabelecido um sistema para buscar o consentimento retrospectivamente ou para revisar a ética dos projetos quando não for possível obter novamente o consentimento (conhecido como reconsentimento).
Usando células cerebrais para calcular
A biocomputação baseada no cérebro depende de neurônios corticais humanos porque eles são maiores e formam circuitos mais complexos do que os de roedores ou outros primatas. Acredita-se que essas características contribuam para as notáveis capacidades de processamento de informações do cérebro humano5,6desde reconhecer um rosto até realizar raciocínio abstrato.
Os biocomputadores são construídos com células-tronco “pluripotentes”, que têm potencial para se desenvolver na maioria dos outros tipos de células do corpo. Essas células podem vir de embriões doados que sobraram após in vitro fertilização ou de células adultas projetadas doadas por voluntários, incluindo pessoas em tratamento médico.
No laboratório, as células-tronco pluripotentes podem ser persuadidas a se tornarem organoides cerebrais – pequenos aglomerados 3D que imitam a estrutura, função e organização de várias regiões do cérebro. As informações podem ser codificadas na estimulação neural, fornecendo ‘entradas computacionais’ que são processadas pelos neurônios no organoide, levando a saídas neurais que podem ser registradas através de sistemas de matriz microeletrônica (ver ‘Biocomputação baseada no cérebro’). Já foi demonstrado que esta configuração pode ser usada para alguns processos computacionais simples que são a base pela qual os modelos de IA baseados em hardware identificam padrões e fazem previsões7.
Necessidade de soluções éticas
Uma vez gerada, uma linha de células-tronco pluripotentes pode ser cultivada indefinidamente e usada para uma variedade de experimentos. Mas depois de muitos anos, especialmente se o doador morreu e a ciência avançou, é difícil saber se o doador original teria aprovado as experiências para as quais as suas células estão agora a contribuir.
As pessoas que oferecem seus tecidos para pesquisas biomédicas geralmente consentem com um estudo de pesquisa específico. Ao mesmo tempo, poderá ser-lhes perguntado se concordam com o armazenamento e utilização de quaisquer bioespécimes remanescentes por terceiros para futuras pesquisas biomédicas. Os doadores que concordam com este último — conhecido como consentimento aberto — são informados de que pode ser difícil prever como outros investigadores utilizarão as suas amostras. A maioria dos doadores não tem ideia, por exemplo, de que as suas células poderão ser utilizadas para criar uma linhagem de células estaminais que poderá ser utilizada em trabalhos futuros por muitos outros cientistas. Mas têm a garantia de que quaisquer utilizações serão analisadas por comités de supervisão para garantir que os estudos sejam cientificamente meritórios.
Normalmente, essas doações são enviadas para um biobanco, que as distribui aos pesquisadores de acordo com políticas rígidas de proteção de dados. Os doadores confiam que os investigadores seguirão essas regras, protegerão a sua privacidade e tratarão os seus espécimes com cuidado e respeito.
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Alguns investigadores e especialistas em ética podem rejeitar as preocupações éticas destacadas neste artigo, dado que seria de esperar que as linhas celulares utilizadas para biocomputação fossem derivadas de doadores que deram consentimento aberto.8. Este processo, alguns argumentariam, estabelece um equilíbrio entre a autonomia dos doadores e a flexibilidade dos investigadores. É impossível obter autorização antecipada para todas as potenciais utilizações futuras, porque a ciência avança de formas que nem sempre podem ser previstas.
Mas o consentimento aberto pode causar danos se usado de forma descuidada. Quando cerca de 100 membros da tribo Havasupai, no Arizona, doaram amostras na década de 1990 a investigadores que estudavam a elevada prevalência de diabetes na tribo, inicialmente forneceram um tipo de consentimento aberto denominado consentimento amplo. Duas décadas depois, 41 doadores e suas famílias processaram pesquisadores depois de saberem que o seu sangue tinha sido utilizado em estudos sobre doenças mentais e as suas origens ancestrais que poderiam estigmatizar e prejudicar a sua comunidade. Os membros da tribo não previram este tipo de investigação e sentiram que a sua autonomia cultural tinha sido violada.
O argumento de que o consentimento aberto permite aos investigadores utilizar células de dadores de forma ética pode ser razoável quando os materiais doados são utilizados para fins altruístas relacionados com a biomedicina. Mas uma pessoa que doasse tecidos para um estudo médico não teria motivos para considerar que as suas células poderiam ser utilizadas para engenharia ou ciência da computação.
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Alguns doadores registaram preocupações sobre a utilização das suas amostras para fins comerciais9. Além disso, um estudo pan-europeu descobriu que muitas pessoas veem os organoides como entidades complicadas: nem um organismo vivo, nem apenas um objeto, mas algo intermediário. Os organoides cerebrais especificamente foram vistos como uma questão mais sensível do que outros organoides10.
A pesquisa também mostrou que alguns doadores querem saber sobre os propósitos da pesquisa envolvendo organoides cerebrais criados com suas células.11,12. E alguns querem a oportunidade de revogar o seu consentimento se discordarem de pesquisas futuras que utilizariam as suas doações.11.
Os biocomputadores baseados no cérebro necessitam de uma forte supervisão ética porque podem resultar na concretização de tais preocupações dos doadores. Os biocomputadores poderão em breve ser usados para tarefas comerciais não relacionadas à biomedicina, como reconhecimento de voz ou rosto. Uma abordagem de consentimento aberto não é uma boa solução ética aqui.
As seguintes alterações são propostas para garantir que a pesquisa em biocomputação envolvendo tecido cerebral cultivado em laboratório prossiga de forma responsável. Estas recomendações também poderiam ser estendidas a outros campos emergentes, como a robótica biohíbrida, na qual células humanas são usadas para aplicações de engenharia, como monitoramento ambiental.13.
Caminho para o consentimento adequado
A investigação em biocomputação deve ser supervisionada por comités de revisão independentes que possam avaliar tanto os riscos éticos colocados pela tecnologia como a utilização apropriada de linhas celulares humanas para aplicações informáticas. Os comitês de supervisão existentes para pesquisas com células-tronco geralmente não revisam pesquisas não biomédicas conduzidas em departamentos de ciência da computação e engenharia mecânica, e geralmente não possuem o conhecimento técnico necessário para supervisionar a ética da biocomputação.
Novos conselhos de revisão poderiam ser estabelecidos conforme necessário em institutos que realizam biocomputação. Alternativamente, os conselhos poderiam ser reconfigurados a partir dos comitês existentes de supervisão de pesquisas com células-tronco, complementados por acadêmicos de neurociência e engenharia da computação.
Estes comités de revisão devem instruir os investigadores a seguir um de três caminhos, numa ordem estrita de preferência: estabelecer novas linhas celulares; obter novo consentimento dos doadores existentes; ou submeter-se a uma revisão independente dos planos de pesquisa.
