Bactérias ‘treinadas’ podem um dia caçar cânceres dentro de nossos corpos
Onde quer que o câncer possa espreitar nas entranhas do corpo humano, um micróbio projetado poderia um dia detectá-lo. Essa é a esperança de uma equipe internacional de pesquisadores que mostrou como, com algumas instruções, uma espécie de bactéria pode expor o câncer de intestino à medida que se forma em modelos celulares e animais da doença.
Embora a abordagem ainda esteja a anos de distância dos ensaios clínicos, exigindo mais pesquisas para testar sua eficácia e segurança, a ideia de usar micróbios modificados como ferramentas de diagnóstico não é tão exagerada quanto se imagina.
Nosso trato gastrointestinal é revestido de bactérias, e os cientistas têm tentado aproveitar as habilidades naturais de cepas específicas para fazê-las funcionar como sensores probióticos. Esses “biossensores” já se mostraram promissores no monitoramento da saúde intestinal e na detecção de sangramentos intestinais, infecções e tumores hepáticos – pelo menos em camundongos e porcos.
Neste novo estudo, publicado na revista Science, uma equipe liderada pelo biólogo Robert Cooper, da Universidade da Califórnia, em San Diego, projetou bactérias para detectar trechos de DNA derramados de células de câncer colorretal cultivadas em laboratório e camundongos que abrigam tumores colorretais.
“Este estudo demonstra como as bactérias podem ser projetadas para detectar sequências de DNA específicas para diagnosticar doenças em lugares de difícil acesso”, diz a cientista biomédica e autora do estudo, Susan Woods, da Universidade de Adelaide, na Austrália.
Os pesquisadores cooptaram Acinetobacter baylyi, um ladrão bacteriano conhecido por sua capacidade de extrair DNA de seu ambiente.
Normalmente, A. baylyi usa essa capacidade de forrageamento (chamada de competência natural) para incorporar pedaços de DNA em seu próprio genoma que podem fornecer novas receitas genéticas para proteínas úteis.
Os pesquisadores equiparam A. baylyi com instruções para, em vez disso, procurar sequências específicas portadoras de mutações comumente encontradas em cânceres colorretais. Eles descobriram que A. baylyi poderia discriminar a diferença de base única entre mutações causadoras de câncer e erros genéticos inofensivos no DNA flutuante expelido das células.
Como você pode ver no diagrama abaixo, o sistema programável foi projetado para que, se A. baylyi encontrasse qualquer DNA tumoral, a incorporação do material em seu próprio genoma ligaria um gene de resistência a antibióticos. Com ele ativado, o A. baylyi extraído das fezes do hospedeiro poderia crescer em placas de ágar contendo antibióticos – um sinal de que células cancerígenas haviam sido detectadas.
“Isso mostra que nosso sistema de biossensoriamento pode ser usado para capturar o DNA do câncer colorretal dentro de um ecossistema complexo”, diz Woods.
Por enquanto, o biossensor foi projetado para detectar certas mutações KRAS, que são encontradas em cerca de 40% dos cânceres colorretais, bem como em um terço dos cânceres de pulmão e na maioria dos cânceres de pâncreas.
Antes de seu uso potencial em humanos, os pesquisadores precisariam mostrar que A. baylyi pode ser entregue com segurança por via oral e pode detectar de forma confiável células cancerosas em amostras de fezes.
A sensibilidade do sistema – o nível de DNA tumoral flutuante que A. baylyi pode detectar consistentemente – determinará o quão útil ele é na clínica e se poderia permitir a detecção precoce do câncer de intestino, como esperam os pesquisadores.
Os pesquisadores também precisariam investigar como o biossensor de A. baylyi se compara a outros métodos mais invasivos para detectar lesões cancerígenas, como a colonoscopia, que coleta diretamente células de aparência suspeita.
As taxas de câncer de intestino estão aumentando em pessoas com menos de 50 anos, embora os programas de rastreamento de câncer normalmente não cubram adultos jovens.