A comunidade científica internacional voltou os olhos para um novo campo de investigação no combate ao câncer: o uso de microrganismos programados para invadir tumores e destruí-los de dentro para fora. Pesquisadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, têm liderado experimentos com bactérias geneticamente modificadas que se proliferam no interior de massas tumorais e podem consumir células malignas em ambientes carentes de oxigênio, uma característica típica de núcleos de tumores sólidos. A
O enfoque dessa linha de pesquisa parte da observação de que tumores sólidos desenvolvem zonas centrais com níveis extremamente baixos de oxigênio, um subproduto da rápida multiplicação celular que supera a capacidade de irrigação sanguínea. Esses ambientes anaeróbicos proporcionam um nicho ideal para certas bactérias do solo, especialmente a espécie Clostridium sporogenes, que naturalmente só cresce onde não há oxigênio. Ao se introduzirem esporos dessa bactéria no organismo, cientistas perceberam que, ao localizar essas regiões internas desprovidas de oxigênio, os microrganismos começam a germinar, multiplicar-se e consumir nutrientes presentes no centro do tumor.
Segundo os responsáveis pelo projeto em Waterloo, a estratégia consiste em “colonizar esse espaço central e fazer com que a bactéria essencialmente elimine o tumor do corpo”, nas palavras do professor Dr. Marc Aucoin, da Faculdade de Engenharia Química da universidade.
Esse modelo terapêutico aproveita um ponto fraco peculiar dos tumores que tem sido um dos maiores desafios na oncologia: a dificuldade de tratamentos como quimioterapia e imunoterapia de penetrar e atuar de forma eficaz no centro dessas massas tumorais, onde muitos agentes terapêuticos simplesmente não chegam.
Contudo, existem obstáculos significativos. À medida que as bactérias se expandem em direção às bordas do tumor, elas entram em contato com pequenas concentrações de oxigênio, que são letais para a maioria dos anaeróbios obrigatórios, como Clostridium sporogenes. Isso limita drasticamente seu alcance e reduz a eficácia em destruir o tumor por completo. Para superar essa limitação, os pesquisadores inseriram na bactéria um gene adicional que confere tolerância ao oxigênio, proveniente de uma espécie relacionada que já apresenta esse traço.
A modificação genética, isoladamente, não resolveria todos os riscos associados a esse tipo de abordagem. Uma preocupação central decorre do fato de que bactérias com maior tolerância ao oxigênio poderiam teoricamente sobreviver e proliferar em tecidos saudáveis ou na corrente sanguínea, causando efeitos adversos graves. Para contornar essa questão, a equipe empregou um mecanismo natural de comunicação bacteriana chamado quorum sensing, que atua como um tipo de “disparador” molecular.
O quorum sensing é uma forma de sinalização química baseada na densidade populacional das bactérias. À medida que o número de microrganismos cresce dentro do tumor, moléculas sinalizadoras acumulam-se no ambiente. Apenas quando um certo limiar de sinal é alcançado é que os genes responsáveis pela tolerância ao oxigênio são ativados, garantindo que a bactéria adquira resistência ao oxigênio apenas quando estiver em número suficiente dentro da massa tumoral.
Pesquisas anteriores também demonstraram que esses circuitos biológicos podem ser programados para outras funções além da tolerância ao oxigênio. Em um estudo de acompanhamento, as equipes de Waterloo programaram as bactérias para produzir uma proteína fluorescente verde, confirmando que o sistema de controle molecular se ativava exatamente no momento previsto dentro de ambientes semelhantes aos tumores.
De acordo com o grupo de pesquisa, a integração bem-sucedida do gene de tolerância ao oxigênio com o sistema de quorum sensing em uma única bactéria representa o próximo passo antes de testar a abordagem em modelos pré-clínicos. Esses ensaios envolveriam, inicialmente, experimentos em animais vivos para avaliar a eficácia e a segurança do tratamento antes de qualquer estudo em humanos.
Especialistas em biologia sintética e oncologia comentam que, embora essa estratégia ainda esteja em fase experimental, ela acrescenta uma ferramenta inovadora ao crescente arsenal contra o câncer. Diferentemente das terapias convencionais, que dependem de drogas químicas ou agentes imunológicos, o uso de microrganismos programados oferece uma abordagem biológica que poderia complementar tratamentos existentes, especialmente em tumores resistentes a terapias tradicionais.
Importante ressaltar que esse método não representa uma cura universal para todos os tipos de câncer, nem está próximo de ser aplicado de forma rotineira em pacientes. A complexidade biológica dos tumores e as variáveis associadas à resposta imunológica humana ainda exigem anos de pesquisa e validação rigorosa antes que uma terapia baseada em bactérias seja aprovada por órgãos reguladores de saúde.
Pesquisas similares em outras partes do mundo também exploram o uso de microrganismos em terapias anticâncer, combinando bactérias com vírus oncolíticos ou aproveitando propriedades específicas do microbioma para afetar o crescimento tumoral. Essas abordagens refletem um interesse crescente em estratégias biológicas não convencionais para enfrentar uma das doenças mais complexas e desafiadoras da medicina moderna.
Enquanto isso, a equipe de Waterloo continua aperfeiçoando sua tecnologia, com olhando para uma possível transição a testes clínicos em alguns anos, dependendo dos resultados de ensaios pré-clínicos e de financiamento contínuo. Especialistas alertam que, embora haja otimismo, ainda é cedo para prever com precisão quando ou se essa tecnologia estará disponível para uso médico generalizado.
A ciência por trás dessa estratégia combina princípios de engenharia genética, microbiologia, biologia sintética e modelagem matemática, demonstrando como a interdisciplinaridade pode gerar abordagens terapêuticas inovadoras. O trabalho destaca, também, a importância de uma compreensão profunda tanto dos mecanismos moleculares dos tumores quanto da biologia dos microrganismos utilizados.
Em suma, o desenvolvimento de bactérias capazes de “comer” tumores de dentro para fora representa um avanço promissor, mas ainda preliminar, na luta contra o câncer. Ele sublinha a necessidade contínua de pesquisa básica e translacional robusta para transformar descobertas laboratoriais em tratamentos que possam beneficiar pacientes de maneira segura e eficaz no futuro.
