Ciência e Tecnologia

Bactéria pode detectar câncer e diabetes na urina

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Ao contrário do que grande parte das pessoas pensam, as bactérias podem ser muito benéficas para o organismo humano. Cientistas estudam o uso delas até mesmo para auxiliar na detecção de câncer e diabetes em estágios iniciais. Dois artigos independentes publicados na revista Science Translational Medicine descreveram uma técnica de bioengenharia que detectou, com alto índice de precisão e de forma não invasiva, níveis anormais de glicose e presença de células tumorais metastáticas.

Para que isso se tornasse possível, os pesquisadores utilizaram a E. coli, que é um grupo probiótico que habita naturalmente o intestino humano. A maior parte das cepas de E. coli são inofensivas e são encontradas em abundância no corpo humano e de todos os animais endotérmicos (de sangue quente).

Além disso, ela é fácil de cultivar em laboratório, já que sealimenta de praticamente qualquer fonte, não precisa de oxigênio para sobreviver e apresenta rápido crescimento. Desde a década de 1970, o micro-organismo é utilizado na engenharia genética e, como seu DNA foi totalmente sequenciado, se tornou a escolha número um dos cientistas na hora de desenvolver produtos biotecnológicos que usam organismos vivos.

O estudo para detecção de câncer no fígado

O biólogo Tal Danino, que é pesquisador do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e principal autor do artigo sobre a detecção de câncer de fígado com E. coli modificadas, explicou que já é possível “programar essas bactérias como programamos computadores”. O cientista explicou que uma das características mais surpreendentes desses micro-organismos é que eles podem crescer naturalmente dentro de tumores malignos.

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“Isso acontece porque os tumores típicos são áreas a que o sistema imune não tem acesso. Então, a bactéria os usa como um ambiente seguro”, diz o cientista. A equipe de pesquisadores envolvida no estudo constatou que, quando ratos desenvolvidos para ter câncer de fígado eram alimentados com essas bactérias, elas se instalavam no tumor do órgão doente.

“Percebemos que a forma mais conveniente de destacar a presença dos probióticos e, consequentemente, dos tumores, era fazer com que essas bactérias produzissem um sinal detectável na urina”, explicou Danino. Para isso, os pesquisadores programaram os micro-organismos de forma a fabricar uma molécula que muda de cor na presença de câncer metastático no fígado.

Arthur Prindle, pesquisador da Universidade da Califórnia, em San Diego, e coautor do estudo, explica que as metástases de fígado são difíceis de serem detectadas pelos exames convencionais de imagem. “Quando se fala de câncer, lidamos com o tempo e, quanto mais cedo essa detecção, maiores as chances para o paciente”, lembra o pesquisador.

De acordo com ele, as metástases são responsáveis por 90% de todas as mortes relativas ao câncer, e as que surgem no fígado são particularmente complicadas porque são muito pequenas. “Mas, se detectadas precocemente, as chances de sobrevivência são muito grandes”, observa Prindle.

Os cientistas usaram uma cepa segura, a E. coli Nissle 1917 (EcN), bastante aplicada em testes de laboratório. No MIT, a bactéria foi modificada para mudar de cor na presença do tumor. Assim, nos ratos com metástases no fígado, a urina ficava vermelha, indicando precocemente o câncer.

A pesquisa de detecção da diabetes

Na França e na Inglaterra, pesquisadores da Universidade de Montpellier e da Universidade de Stanford também apostam nos probióticos sintéticos para a detecção da diabetes. Assim, os cientistas europeus reprogramaram a célula da E. coli para que a bactéria mude de cor na urina ao detectar níveis anormais de glicose.

“Os métodos tradicionais de detecção de doenças laboratoriais são muito eficazes, mas é cada vez mais necessário buscarmos meios portáteis e fáceis de diagnosticar doenças, seja em casa, seja em lugares remotos”, explicou Jérôme Bonnet, cientista do Instituto Nacional Francês de Saúde e Pesquisa Médica (Inserm).

Diferentemente do outro estudo publicado na Science Translational Medicine, este utilizou urina de humanos. Os pesquisadores coletaram amostras de indivíduos saudáveis e diabéticos e, no tubo de ensaio, fizeram a mistura do líquido com as bactérias modificadas. Com uma precisão semelhante à obtida pelos exames tradicionais, os biossensores foram capazes de identificar o padrão anormal de glicose e, consequentemente, apontar os pacientes com a doença.

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