Águas residuais como radar para cancro colorrectal: estudo piloto nos EUA com CDH1/GAPDH

Nas cidades alemãs, um enorme tesouro de dados corre todos os dias pelas condutas de esgoto - e, em breve, pode ajudar a salvar vidas.

O que até aqui era sobretudo terreno de especialistas começa agora a interessar a investigação oncológica: as águas residuais. Um estudo dos EUA indica que nelas é possível detetar vestígios associados a tumores do intestino. A proposta é usar as ETAR como um “radar” para o cancro colorrectal - não para identificar pessoas, mas para sinalizar bairros inteiros.

As águas residuais como espelho da saúde urbana

Numa ETAR vai parar tudo aquilo de que famílias e empresas se querem livrar: fezes, urina, restos de medicamentos, drogas, microplásticos. Há vários anos que equipas científicas analisam estas misturas para estimar, por exemplo, a circulação de vírus como o da COVID-19 ou o consumo de cocaína e anfetaminas.

Um grupo de investigação dos EUA quer agora ir mais longe. O objetivo é captar, através do esgoto, marcas de tumores no aparelho digestivo - com especial atenção ao cancro colorrectal. A razão é simples: células tumorais no intestino libertam material para o meio envolvente. Fragmentos de material genético e componentes celulares acabam por ser expulsos nas fezes, seguem para a sanita e entram na rede de saneamento.

"A rede de esgotos de um bairro pode transformar-se num sistema de alerta precoce - muito antes de todas as pessoas afetadas fazerem um teste."

Desta forma, as autoridades de saúde deixariam de depender apenas de a população aderir, por iniciativa própria, aos rastreios. Passariam a poder intervir de forma proativa em zonas onde os sinais suspeitos se acumulam nas amostras de águas residuais.

Cancro colorrectal - subvalorizado, letal e muitas vezes detetado tarde

O cancro colorrectal está entre os tumores mais frequentes em muitos países industrializados. Nos EUA, são registados todos os anos mais de 150.000 novos casos no cólon e no reto. A doença ocupa aí o 3.º lugar entre os cancros mais comuns e o 2.º lugar nas causas de morte por cancro.

Um aspeto particularmente preocupante: tem aumentado o número de doentes com menos de 50 anos. Precisamente neste grupo etário, muitos não recorrem ao rastreio clássico com colonoscopia ou teste às fezes - porque não se veem como grupo de risco ou porque não têm acesso fácil às respostas disponíveis.

• O cancro colorrectal tende a desenvolver-se lentamente ao longo de anos.
• As fases iniciais costumam causar poucos sintomas, ou nenhum.
• Quando um tumor é removido a tempo, as probabilidades de sobrevivência sobem de forma acentuada.
• Apesar das campanhas de informação, os programas de rastreio continuam a não chegar a toda a gente.

Por isso, epidemiologistas procuram sinais que funcionem independentemente do comportamento individual - uma espécie de luz de aviso coletiva. As águas residuais são adequadas para isso, porque praticamente todos os lares estão ligados à rede de saneamento.

Ensaio piloto no estado norte-americano do Kentucky

Para este estudo, os investigadores começaram por analisar dados clínicos de um centro de cuidados no condado de Jefferson, no Kentucky. O foco foi identificar clusters - pequenas áreas geográficas com um número particularmente elevado de casos de cancro colorrectal.

Considerou-se como zona de elevada carga uma área em que, num raio de 800 metros, existiam pelo menos quatro pessoas com a doença. A partir dos registos, destacaram-se três áreas de alta incidência. Para comparação, escolheu-se um bairro em que não havia doentes com cancro colorrectal reportados nos registos.

No dia 26 de julho de 2023, recolheram-se amostras em quatro redes de esgotos: três vezes por dia, 175 mililitros de águas residuais em cada recolha. Depois, no laboratório, analisou-se o líquido à procura de RNA humana - fragmentos de material genético que sugerem a presença de células provenientes do intestino.

CDH1 e GAPDH - o que significam estes marcadores

Dois marcadores estiveram no centro da análise:

• CDH1: gene associado a alterações relacionadas com cancro. Sinais de CDH1 alterados ou invulgarmente abundantes podem indicar processos tumorais.
• GAPDH: gene envolvido em funções metabólicas básicas em quase todas as células. Serve como uma espécie de "sinal de referência", por ser normalmente relativamente estável.

No laboratório, foi usada a chamada "PCR digital em gotículas". O método divide a amostra em inúmeros microgotas e testa cada gota, individualmente, quanto à presença de sequências específicas de RNA. A partir do número de gotículas positivas, é possível estimar com boa precisão a frequência de um dado marcador.

Resultado central: nas doze amostras recolhidas nos quatro bairros foram encontrados vestígios de RNA humana. O indicador determinante foi o quociente entre CDH1 e GAPDH:

Área	Característica	Rácio médio CDH1/GAPDH
Grupo 1	elevada incidência de cancro colorrectal	20
Grupo 2	elevada incidência de cancro colorrectal	2,2
Grupo 3	elevada incidência de cancro colorrectal	4
Área de comparação	nenhum caso conhecido no registo	2,6

O destaque vai para o Grupo 1, com um rácio claramente superior, de 20. Foi também nesta área que se observaram muito mais pessoas acompanhadas, por 100 residentes, num centro especializado.

"Se o valor CDH1/GAPDH de um bairro subir de forma súbita e marcada, isso pode levar as autoridades de saúde a desencadear ações de rastreio dirigidas."

Como é que os vestígios tumorais chegam ao esgoto

Tumores do intestino libertam células e fragmentos de material genético para o interior do tubo digestivo. Estes elementos são eliminados durante a evacuação. Nos testes de fezes usados no rastreio individual, os laboratórios procuram precisamente este tipo de sinais - por exemplo, vestígios de sangue ou alterações típicas de ADN.

O que esta investigação faz é aplicar a mesma lógica à escala de uma rede de saneamento. Em vez de analisar a amostra de uma pessoa, o equipamento recebe a “mistura” proveniente de centenas ou milhares de casas.

A ideia de base é a seguinte:

• Num bairro com mais tumores, entram na rede mais fragmentos de RNA suspeitos.
• A proporção de CDH1 associado a cancro, em relação ao GAPDH “normal”, aumenta.
• O quociente medido funciona como um sinal de que, naquela área, pode ser necessário reforçar o rastreio.

Ainda assim, um rácio elevado não significa automaticamente que haja um caso em cada rua. O que fornece é, sobretudo, um indício de risco acrescido num território de captação limitado.

Do estudo piloto a uma ferramenta para as autoridades de saúde

Os autores sublinham que este trabalho é apenas um passo inicial. Foram analisadas só quatro redes de esgotos de um único condado - e apenas num dia. Isso não chega para conclusões estatísticas robustas.

Há várias questões por esclarecer:

• Quão estável é o quociente CDH1/GAPDH ao longo de semanas e meses?
• Até que ponto o valor varia com a hora do dia, o estado do tempo e o consumo de água?
• Um determinado quociente permite mesmo inferir um número aproximado de tumores?
• Qual é a proporção de casos ainda não diagnosticados numa área?

Estão previstas séries de medições mais longas noutras cidades. Só se o sinal se mostrar consistente é que se justifica avançar para uma aplicação prática. Nessa fase, as autoridades de saúde poderiam, por exemplo, responder assim:

• envio mais direcionado de testes às fezes para domicílios em bairros sinalizados,
• ações móveis de rastreio com gastrenterologistas no terreno,
• campanhas de informação em centros de saúde, empresas e escolas de uma zona afetada,
• cooperação mais estreita com registos oncológicos, para detetar padrões mais cedo.

Vantagens, limites e a questão da privacidade

Um ponto forte desta abordagem: ninguém tem de dar consentimento ativo, nem de superar a hesitação de fazer um teste. As águas residuais seguem o seu curso - e, ainda assim, revelam tendências populacionais. Isso pode alcançar grupos que, de outra forma, raramente aderem ao rastreio.

Estas análises geram apenas uma imagem anónima de conjunto. Não é possível identificar indivíduos, o que hoje torna a ideia muito menos sensível do que métodos de vigilância individual. Regra geral, as medições são feitas em pontos de recolha onde se misturam descargas de muitos domicílios.

Apesar disso, existem desafios. Em bairros com hospitais, grandes lares ou laboratórios, o sinal pode ficar enviesado, porque aí entram na rede mais resíduos médicos ou amostras de fezes. Chuvas fortes também podem diluir os valores. Estes fatores de confusão terão de ser considerados e modelados em estudos futuros.

O que isto poderia significar para a Alemanha

Na Alemanha, desde a pandemia de COVID-19, existem projetos de monitorização de carga viral em águas residuais. Parte da infraestrutura e do conhecimento técnico já existe. Alargar estes sistemas a marcadores de cancro é, em princípio, possível - mas exigiria decisões políticas, financiamento e métodos laboratoriais padronizados.

Tendo em conta o rastreio obrigatório do cancro colorrectal a partir dos 50 anos, observar a rede de esgotos poderia ajudar a identificar regiões onde há atrasos na adesão. Poder-se-ia imaginar, por exemplo, que os seguros de saúde públicos enviassem convites adicionais para rastreio quando, numa área de captação de uma ETAR, os valores subissem de forma sustentada.

Para quem não é da área, termos como "CDH1" ou "PCR digital em gotículas" podem soar abstratos. No essencial, a mensagem é simples: o cancro deixa marcas. Não apenas no corpo de uma pessoa, mas também nas águas residuais de uma cidade. Se essas marcas forem analisadas com inteligência, é possível agir mais cedo - e, no melhor dos cenários, evitar que um tumor chegue a ser uma ameaça à vida.