Onde quer que o câncer esteja à espreita nas entranhas do corpo humano, bactérias modificadas poderão um dia detectá-lo.
Essa é a esperança de uma equipe internacional de pesquisadores que mostraram 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 testes clínicos, exigindo mais pesquisas para testar sua eficácia e segurança, a ideia de usar micróbios modificados como ferramentas de diagnóstico não é tão absurda quanto você pode pensar.
Nosso trato gastrointestinal é repleto 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 sangramento intestinal, infecções e tumores hepáticos – pelo menos em camundongos e porcos.
Neste novo estudo, uma equipe liderada pelo biólogo Robert Cooper, da Universidade da Califórnia, em San Diego, projetou bactérias para detectar fragmentos de DNA liberados de células de câncer colorretal cultivadas em laboratório e camundongos com tumores colorretais.
“Este estudo demonstra como as bactérias podem ser projetadas para detectar sequências específicas de DNA para diagnosticar doenças em locais de difícil acesso”, diz a biomédica e autora do estudo, Susan Woods, da Universidade de Adelaide, na Austrália.
Os pesquisadores cooptaram o Acinetobacter baylyi, um ladrão bacteriano conhecido por sua capacidade de coletar DNA de seu ambiente.
Normalmente, A. baylyi usa essa habilidade 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 o A. baylyi com instruções para, em vez disso, procurar sequências portadoras de mutações específicas 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 o A. baylyi encontrasse qualquer DNA de tumor, incorporar o material em seu próprio genoma ativasse 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 foram detectadas.
“Isso mostra que nosso sistema de biossensor 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 do KRAS , 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 o A. baylyi pode ser administrado com segurança por via oral e pode detectar com segurança células cancerígenas em amostras de fezes.
A sensibilidade do sistema – o nível de DNA tumoral flutuante que o A. baylyi pode detectar consistentemente – determinará o quão útil ele é na clínica e se ele pode permitir a detecção precoce do câncer de intestino, como os pesquisadores esperam.
Os pesquisadores também precisariam investigar como o biossensor A. baylyi se compara a outros métodos mais invasivos para detectar lesões cancerígenas, como a colonoscopia, que coleta diretamente amostras de 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 geralmente não cubram adultos jovens.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
