Como águas residuais podem revelar tumores intestinais ocultos na vizinhança

Nas estações de tratamento de águas residuais não anda só sujidade: novos dados sugerem que as águas residuais podem denunciar cedo onde o cancro colorrectal cresce em silêncio.

Investigadores nos EUA testaram uma abordagem que, depois da vigilância pandémica através de águas residuais, parece o passo lógico seguinte: em vez de medir apenas vírus ou drogas, procuram vestígios de tumores do intestino - de forma anónima, à escala de quarteirões inteiros. A técnica ainda está longe de ser rotina, mas pode vir a alterar profundamente o rastreio do cancro colorrectal.

O que as ETAR já conseguem revelar - e o que agora se junta ao mapa

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são, há muito, recolhedores discretos de dados. Durante a pandemia de COVID-19, autoridades de muitos países recorreram às águas residuais para detetar ondas de infeções com antecedência. Também é possível estimar, de forma aproximada, padrões de consumo de drogas nas cidades. Agora, o foco desloca-se para outra doença: o cancro do intestino, mais precisamente o chamado cancro colorrectal, ou seja, tumores no cólon e no reto.

O cancro colorrectal está entre os tipos de cancro mais mortais. Nos EUA, ocupa o terceiro lugar em frequência e o segundo entre as causas de morte por cancro. O dado mais inquietante: cada vez mais pessoas com menos de 50 anos são diagnosticadas, apesar de existirem programas de rastreio. Muitos não aderem; outros têm mais dificuldades de acesso à prevenção.

"A ideia: as águas residuais dão um aviso precoce anónimo sobre onde, num bairro, se escondem mais tumores - sem que cada pessoa tenha de agir ativamente."

Desta forma, as autoridades de saúde poderiam intervir com precisão onde a necessidade é maior, em vez de lançar as mesmas campanhas em todo o lado.

Águas residuais como “radar” de tumores do cancro colorrectal: projeto-piloto no Kentucky (EUA)

Uma equipa de investigação no estado norte-americano do Kentucky apresentou uma primeira prova de conceito. Começaram por analisar registos oncológicos e dados clínicos do condado de Jefferson. Procuravam zonas com muitos casos de cancro colorrectal num raio de cerca de 800 metros.

Com base nisso, definiram três áreas com taxa elevada de cancro colorrectal e uma área de comparação sem casos conhecidos nos registos e clínicas incluídos. Em 26 de julho de 2023, recolheram em cada uma das quatro redes de esgotos três amostras por dia, de 175 mililitros cada.

As amostras foram analisadas para detetar ARN humano - restos de material genético provenientes de células - com foco em dois marcadores:

• CDH1: um marcador de ARN associado a tumores
  
• GAPDH: um marcador da atividade basal normal das células

Através de um método muito sensível, a PCR digital em gotículas, os investigadores calcularam, para cada amostra, a razão CDH1/GAPDH (CDH1/GAPDH-Ratio). A lógica é simples: onde existem mais tumores no intestino, tendem a chegar às fezes - e, por conseguinte, às águas residuais - mais células alteradas e fragmentos de ARN.

O resultado: em todas as doze amostras recolhidas nas quatro redes foi encontrado ARN humano. A CDH1/GAPDH-Ratio apresentou, em média, os seguintes valores:

Grupo	Característica	CDH1/GAPDH-Ratio média
Grupo 1	maior carga de doença	20
Grupo 2	incidência elevada	2,2
Grupo 3	incidência elevada	4
Grupo de comparação	sem casos conhecidos	2,6

O Grupo 1 destacou-se de forma clara. Nessa área, por cada 100 residentes, havia mais do dobro de pessoas em acompanhamento por cancro colorrectal num centro especializado do que nos outros bairros.

Como células tumorais acabam na sanita - e, no fim, no laboratório

Os tumores colorrectais crescem na mucosa intestinal. Ao longo da doença, vão-se desprendendo células cancerígenas e fragmentos. Misturados com células normais e resíduos da digestão, chegam às fezes. Os testes fecais modernos feitos em casa exploram precisamente este mecanismo ao detetar material genético de células tumorais.

O novo estudo pega na mesma ideia, mas sobe um nível: em vez de testar uma pessoa, analisa o reservatório coletivo de muitos lares - a rede de esgotos de um bairro.

"Se a proporção de marcadores tumorais nas águas residuais de uma zona aumentar de forma anormal, isso pode ser um sinal: nesse ambiente acumulam-se casos de cancro colorrectal não diagnosticados ou já em tratamento."

A partir de um sinal destes, poderiam desencadear-se várias medidas, por exemplo:

• contacto dirigido a pessoas de determinados grupos etários na área afetada
• distribuição facilitada de testes fecais por correio
• reforço de capacidade para colonoscopias em clínicas e hospitais próximos
• campanhas focadas em consultórios de medicina geral e familiar dos bairros em causa

Importa sublinhar: com este método não se consegue identificar casas individuais nem pessoas. A abordagem mantém-se ao nível do coletivo - de modo semelhante à medição de carga viral num bairro inteiro.

Porque é que estes resultados ainda não substituem um diagnóstico “na canalização”

Por mais promissores que os números pareçam, o estudo é muito pequeno. Foram apenas quatro redes de esgotos, amostras recolhidas num único dia e sem estatística robusta - os próprios autores descrevem-no como um ensaio inicial para confirmar se a ideia faz sentido.

Há várias incógnitas:

• Até que ponto a CDH1/GAPDH-Ratio varia no dia a dia, por exemplo com a hora ou as condições meteorológicas?
• Quantos casos não diagnosticados existem de facto num bairro quando o sinal aparece elevado?
• Qual é o peso de doentes já tratados, cujo tumor poderá ter sido removido?
• Que influência têm pessoas acompanhadas em unidades diferentes das clínicas e centros incluídos na análise?

Só campanhas maiores, em várias cidades e ao longo de meses, permitirão esclarecer estas questões. Aí será possível testar se o valor medido nas águas residuais se relaciona, de forma fiável, com o número de novos diagnósticos e com a proporção de tumores por detetar.

O que isto poderia significar para Portugal

Também em Portugal se aplica o essencial: o rastreio do cancro colorrectal salva vidas, mas continua a ser subaproveitado. Existem opções como colonoscopia e testes fecais, ainda assim a participação pode melhorar. Em contextos socialmente mais vulneráveis, o acesso à prevenção tende a ser mais difícil - por falhas de informação, obstáculos na marcação ou receio do exame.

Um sistema de alerta precoce baseado em águas residuais poderia ajudar serviços de saúde e entidades responsáveis pelo rastreio a canalizar melhor recursos limitados. Em vez de campanhas idênticas em todo o território, seria possível criar prioridades, por exemplo:

• unidades móveis de aconselhamento em zonas com sinal preocupante
• cooperação reforçada com médicos de família nessas áreas
• vagas adicionais para marcações rápidas de colonoscopia

Ao mesmo tempo, surgem questões éticas: até que ponto pode aumentar a pressão sobre residentes quando um bairro é assinalado como “zona de alto risco”? Como evitar estigmatização se os media divulgarem esses dados? E qual deve ser o nível de transparência das autoridades na comunicação dos resultados?

Enquadramento dos biomarcadores: o que significam CDH1 e GAPDH

CDH1 é o gene que codifica a proteína E-caderina, que funciona como uma espécie de “cola” entre células. Alterações neste gene podem indicar processos tumorais, porque células transformadas se desprendem mais facilmente do tecido. Em vários tipos de cancro, sinais anómalos associados a CDH1 são encarados como alerta.

GAPDH é um chamado gene de manutenção (housekeeping): assegura funções básicas da célula. Como a sua atividade é relativamente estável em muitos tipos de células, serve como referência para interpretar outros sinais. A razão CDH1/GAPDH ajuda a compensar grandes variações na quantidade total de ARN, tornando a leitura mais robusta do que olhar para um único valor isolado.

Para quem não é da área, não é necessário decorar estes marcadores. O ponto realmente relevante é o princípio: o cancro deixa vestígios mensuráveis até nas águas residuais. Quem conseguir interpretar esses vestígios pode ganhar tempo na corrida contra a doença.

Oportunidades, riscos e próximos passos

A oportunidade é evidente: o cancro colorrectal é frequentemente curável quando detetado cedo. Qualquer estratégia que torne visíveis as zonas de maior risco pode, a longo prazo, evitar mortes e tornar os tratamentos menos pesados. O monitorização por águas residuais seria relativamente barata, não exigiria consentimento individual e poderia reduzir barreiras para quem tem dificuldade em lidar com o tema da prevenção.

Os riscos aparecem quando um sinal é tratado demasiado depressa como certeza. Podem ocorrer falsos alarmes que desencadeiam ações desproporcionadas - ou, pelo contrário, uma falsa sensação de segurança. A proteção de dados também entra na equação, mesmo sem identificação de pessoas: quem define que bairro é “suspeito” e quem passa a ter acesso a essa informação?

Por agora, trata-se de uma antevisão interessante do futuro da deteção precoce do cancro. O estudo do Kentucky mostra que é tecnicamente possível medir marcadores tumorais nas águas residuais e que esses marcadores parecem associar-se a agrupamentos de casos já conhecidos. Se esta pista se transformará num sistema de alerta precoce utilizável no quotidiano, será algo a esclarecer nos próximos anos - nos EUA e também na Europa.