Sistema de deteção precoce do cancro nas águas residuais: Como as ETAR monitorizam bairros inteiros

Nas cidades alemãs, todos os dias passa pela canalização um enorme tesouro de dados - e esse tesouro poderá, em breve, salvar vidas.

O que até agora só estava no radar de especialistas está a entrar no foco da investigação oncológica: as nossas águas residuais. Um estudo norte-americano mostra que nelas é possível detetar vestígios de tumores intestinais. A ideia é usar estações de tratamento de águas residuais como um radar para o cancro do intestino - não para pessoas individuais, mas para bairros inteiros.

As águas residuais como espelho da saúde da cidade

Nas estações de tratamento chega tudo o que casas e empresas querem deitar fora: fezes, urina, restos de medicamentos, drogas, microplásticos. Há anos que os investigadores analisam estas misturas, por exemplo, para estimar a propagação de vírus da covid-19 ou o consumo de cocaína e anfetaminas.

Agora, uma equipa de investigação dos Estados Unidos vai um passo mais longe. Quer captar, através das águas residuais, vestígios de tumores no trato digestivo - sobretudo de cancro do intestino. O motivo é este: as células cancerígenas no intestino libertam material para o meio envolvente. Fragmentos de material genético e componentes celulares acabam na sanita através das fezes e são arrastados para a rede de esgotos.

A canalização de um bairro poderá tornar-se um sistema de alerta precoce - muito antes de todas as pessoas afetadas fazerem o seu próprio teste.

Dessa forma, as autoridades de saúde deixariam de esperar apenas que as pessoas aparecessem para rastreio. Poderiam passar a atuar de forma direcionada nos bairros onde os sinais suspeitos nas águas residuais se acumulassem.

Cancro do intestino: subestimado, letal e frequentemente detetado demasiado tarde

O cancro do intestino está entre os tipos de tumor mais comuns em muitos países industrializados. Nos Estados Unidos, são registados por ano mais de 150.000 novos casos no cólon e no reto. Ali, a doença surge em terceiro lugar entre os cancros mais frequentes e em segundo lugar entre as causas de morte relacionadas com cancro.

O que é especialmente preocupante: cada vez mais pessoas com menos de 50 anos adoecem. É precisamente nesta faixa etária que muitos não fazem o rastreio clássico, seja por colonoscopia, seja por teste às fezes, porque ainda não se veem como grupo de risco ou não têm acesso a essas ofertas.

• O cancro do intestino desenvolve-se, na maioria dos casos, lentamente ao longo de anos.
• As fases iniciais causam muitas vezes poucos sintomas, ou mesmo nenhuns.
• Se um tumor for removido a tempo, as hipóteses de sobrevivência aumentam de forma significativa.
• Apesar das campanhas de informação, os programas de rastreio continuam longe de abranger toda a gente.

Por isso, os epidemiologistas procuram sinais que funcionem independentemente do comportamento de cada pessoa - por assim dizer, luzes de aviso coletivas. As águas residuais são adequadas para esse fim, porque praticamente todas as casas estão ligadas à rede de esgotos.

Ensaio-piloto no estado norte-americano do Kentucky

Para o estudo agora apresentado, os investigadores analisaram primeiro os dados clínicos de um centro de cuidados no condado de Jefferson, no estado do Kentucky. Procuraram de forma direcionada agrupamentos, ou seja, pequenas áreas geográficas com um número particularmente elevado de casos de cancro do intestino.

Foi considerada uma zona com elevada incidência aquela em que se encontravam, num raio de 800 metros, pelo menos quatro pessoas doentes. A partir dos dados, destacaram-se três áreas com elevada incidência. Para comparação, os investigadores escolheram um bairro do qual não constavam, nos registos, doentes com cancro do intestino.

Em 26 de julho de 2023, recolheram então amostras nas quatro redes de esgotos: três vezes por dia, 175 mililitros de águas residuais em cada recolha. Em seguida, analisaram o líquido em laboratório à procura de RNA humano - isto é, fragmentos de material genético que indicam células do intestino.

CDH1 e GAPDH - o que está por detrás dos marcadores

Dois marcadores estiveram no centro da atenção:

• CDH1: um gene associado a alterações cancerígenas. Sinais alterados ou invulgarmente fortes de CDH1 podem apontar para processos tumorais.
• GAPDH: um gene responsável por processos metabólicos básicos em თითქმის todas as células. Funciona como uma espécie de “sinal de referência”, porque costuma apresentar uma presença relativamente estável.

No laboratório, os investigadores utilizaram a chamada “PCR digital em gotículas”. Neste método, a amostra é dividida em inúmeras gotículas minúsculas e cada gotícula é testada separadamente para verificar a presença de determinadas sequências de RNA. A partir do número de gotículas positivas, é possível determinar com bastante precisão a frequência com que um marcador aparece.

O resultado central: em todas as doze amostras recolhidas nos quatro bairros apareceram vestígios de RNA humano. O que contou foi o quociente entre CDH1 e GAPDH:

Área	Característica	Relação média CDH1/GAPDH
Grupo 1	elevada incidência de cancro do intestino	20
Grupo 2	elevada incidência de cancro do intestino	2,2
Grupo 3	elevada incidência de cancro do intestino	4
Área de comparação	sem casos conhecidos no registo	2,6

É particularmente notório o Grupo 1, com uma relação claramente aumentada de 20. Nessa área, também foram acompanhadas muito mais pessoas afetadas, num centro especializado, por 100 habitantes.

Se o valor CDH1/GAPDH de um bairro subir de forma súbita e acentuada, isso poderá levar as autoridades de saúde a lançar ações de rastreio direcionadas.

Como os vestígios tumorais chegam à canalização

Os tumores intestinais libertam células e fragmentos de material genético para o interior do intestino. Durante a evacuação, essas partículas são eliminadas. Nos testes clássicos de fezes para rastreio individual, os laboratórios procuram precisamente esses sinais anómalos - por exemplo, vestígios de sangue ou alterações típicas no ADN.

O estudo aplica esta lógica à escala de toda uma rede de esgotos. Em vez de analisar apenas a amostra de uma pessoa, entra no equipamento de análise a “mistura” proveniente de centenas ou milhares de casas.

A ideia de base é a seguinte:

• Num bairro com mais tumores, entram mais fragmentos de RNA anómalos na rede de esgotos.
• A proporção relativa de CDH1 associado ao cancro, em comparação com o GAPDH “normal”, aumenta.
• O quociente medido serve como sinal de que, nessa área, são necessárias mais ofertas de rastreio.

Uma relação elevada não significa automaticamente que exista um caso de cancro em cada rua. Serve antes como indicação de um nível de risco mais alto numa área delimitada de captação.

Do estudo-piloto a uma ferramenta para as autoridades de saúde

Os autores do estudo sublinham que se trata de um passo muito inicial. Foram analisadas apenas quatro redes de esgotos de um único condado, e isso num só dia. Não é suficiente para conclusões estatísticas robustas.

Ficam em aberto várias questões:

• Até que ponto se mantém estável, ao longo de semanas e meses, o quociente CDH1/GAPDH?
• Quanto varia o valor consoante a hora do dia, o tempo e o consumo de água?
• É mesmo possível inferir, a partir de um determinado quociente, um número aproximado de tumores?
• Qual é a proporção de casos ainda não detetados numa área?

Estão planeadas séries de medições mais longas noutras cidades. Só quando se demonstrar que o sinal se mantém fiável é que poderá avançar-se para uma aplicação prática. Nessa altura, as autoridades de saúde poderiam reagir, por exemplo, da seguinte forma:

• envio direcionado de testes às fezes para as casas dos bairros afetados,
• ações móveis de rastreio com gastroenterologistas no local,
• campanhas de informação em consultórios médicos, empresas e escolas da área afetada,
• cooperação mais estreita com registos oncológicos para detetar padrões mais depressa.

Vantagens, limites e a questão da proteção de dados

Uma grande vantagem desta abordagem é que ninguém precisa de autorizar ativamente nada e ninguém tem de se vencer para fazer um teste. As águas residuais fluem simplesmente - e, ainda assim, revelam tendências na população. Assim, também se conseguem alcançar grupos que, de outro modo, raramente fazem rastreios.

As análises de águas residuais fornecem apenas uma imagem anónima do grupo. Não é possível identificar pessoas individuais, razão pela qual esta abordagem, à luz de hoje, parece muito menos delicada do que métodos de vigilância individuais. Os pontos de medição situam-se, em regra, em locais de recolha onde os efluentes de muitas casas se misturam.

Ainda assim, nem tudo são facilidades. Em bairros com hospitais, grandes lares ou laboratórios, o sinal pode ficar distorcido, porque aí entram na rede de esgotos muitos resíduos médicos ou amostras de fezes. Chuvas intensas também podem diluir os valores. Estes fatores de interferência terão de ser considerados e modelizados em estudos futuros.

O que isto poderia significar para Portugal

Também na Alemanha decorrem, desde a pandemia de covid-19, projetos de águas residuais para monitorizar cargas virais. A infraestrutura necessária e o conhecimento técnico já existem, em parte. Uma expansão destes sistemas para marcadores de cancro é, em princípio, imaginável, mas exige decisões políticas, financiamento e métodos laboratoriais normalizados.

Tendo especialmente em conta o rastreio obrigatório do cancro do intestino a partir dos 50 anos, um olhar para a canalização poderia ajudar a identificar regiões com necessidade de recuperação. Seria concebível, por exemplo, que as caixas de seguro de saúde públicas enviassem convites adicionais para rastreio quando os valores numa bacia de uma estação de tratamento subissem durante um período prolongado.

Para os leigos, termos como “CDH1” ou “PCR digital em gotículas” parecem, à partida, abstratos. No fundo, porém, a mensagem é simples: o cancro deixa vestígios. Não apenas no corpo de uma pessoa, mas também nas águas residuais de uma cidade. Quem souber analisar esses vestígios com inteligência pode reagir mais cedo - e, na melhor das hipóteses, evitar que um tumor se torne sequer uma ameaça para a vida.