Águas residuais como ferramenta de rastreio do cancro colorrectal em bairros

Investigadores nos EUA demonstraram que amostras de águas residuais podem fornecer pistas sobre a presença de cancro colorrectal em bairros específicos. À primeira vista, a proposta soa a ficção científica, mas parte de técnicas que, durante a pandemia de COVID-19, já permitiram seguir com sucesso vírus através da rede de esgotos. Desta vez, o alvo é um dos cancros mais letais: os tumores do cólon e do reto.

Porque é que o cancro colorrectal precisa urgentemente de novas vias de rastreio

Em muitos países industrializados, o cancro colorrectal está entre as doenças oncológicas mais frequentes e perigosas. Nos EUA, são comunicados todos os anos mais de 150.000 novos casos de tumores no cólon e no reto, e a doença ocupa lugares cimeiros nas estatísticas de mortes por cancro. Na Alemanha, o cenário é semelhante, apesar de existirem programas de prevenção já estabelecidos.

Ferramentas eficazes para detetar cedo existem há muito - com destaque para a colonoscopia e para testes às fezes que pesquisam sangue ou material genético de células tumorais. Ainda assim, muitas pessoas não recorrem a estas opções. Adultos mais jovens tendem a achar que “não é com eles”, e há quem adie exames por receio, vergonha ou ansiedade.

Por isso, epidemiologistas procuram estratégias que não dependam apenas da iniciativa individual, mas que captem sinais coletivos. É aqui que as águas residuais ganham relevância: nelas acumula-se o que toda uma vizinhança excreta - incluindo vestígios invisíveis de doença.

A rede de esgotos de uma cidade reflete o que a população come, bebe e consome - e, possivelmente, que tumores estão a crescer nela.

Águas residuais como radar do cancro: o ensaio no estado norte-americano do Kentucky

No Kentucky, uma equipa investigou se seria possível identificar, através das águas residuais, concentrações de casos de cancro colorrectal em determinadas zonas urbanas. O ponto de partida foram dados reais de doentes: entre 2021 e 2023, os especialistas analisaram registos de um grande centro de tratamento no condado de Jefferson.

A análise procurou, de forma direcionada, pequenas áreas geográficas com um número particularmente elevado de diagnósticos. O critério definido foi: mais de quatro casos de cancro colorrectal num raio de 800 metros. Assim, foram delimitadas três zonas de “hotspot”. Para comparação, foi selecionado um bairro onde não constava qualquer doente, nem no hospital em causa nem no registo oncológico nacional.

A 26. julho 2023, recolheram amostras de águas residuais em todas as quatro áreas, diretamente nas respetivas redes de esgoto. Em cada zona, foram feitas três recolhas por dia, com 175 mililitros de cada vez. Depois, no laboratório, a equipa pesquisou dois marcadores humanos de RNA nas amostras:

• CDH1: um marcador associado a processos oncológicos
• GAPDH: um marcador “de manutenção”, envolvido de forma básica no funcionamento celular

Com um método altamente sensível - a chamada PCR digital em gotículas - calcularam a razão entre CDH1 e GAPDH. Esse rácio funciona como um indicador aproximado da quantidade de material associado ao cancro presente nas águas residuais.

O resultado foi claro num ponto: em todas as doze amostras se detetou RNA humano. No entanto, as médias do rácio CDH1/GAPDH diferiram de forma marcada entre bairros. Uma das áreas apresentou um valor médio de cerca de 20; os outros dois “hotspots” ficaram em aproximadamente 2,2 e 4; e a zona de comparação registou 2,6.

Como é que marcadores tumorais chegam, afinal, ao esgoto

Tumores no intestino libertam continuamente células e fragmentos de material genético para o aparelho digestivo. No fim do percurso, estes vestígios saem nas fezes e acabam na sanita. É precisamente este princípio que já está por trás de alguns testes não invasivos às fezes para rastreio do cancro, que procuram padrões específicos de DNA ou RNA provenientes de células tumorais.

O que os investigadores norte-americanos fizeram foi transpor a mesma lógica para uma escala superior: em vez de medir marcadores em pessoas individualmente, analisam-nos no “reservatório” coletivo de um bairro. Se, numa área, a razão CDH1/GAPDH subir acima de um nível de fundo habitual, isso pode ser um sinal de que ali vivem mais pessoas com cancro colorrectal - quer já diagnosticadas, quer ainda por detetar.

A visão: um bairro com valores anómalos nas águas residuais é informado de forma direcionada e recebe uma oferta de reforço do rastreio do cancro colorrectal - antes de muitas pessoas afetadas sequer notarem sintomas.

Porque é que estes dados ainda devem ser interpretados com cautela

A própria equipa sublinha que este trabalho é, por agora, uma prova de viabilidade. O estudo abrangeu apenas quatro redes de esgoto, um único dia de amostragem e um número limitado de doentes conhecidos. Com estes dados, ainda não é possível demonstrar uma relação estatística robusta entre o rácio CDH1/GAPDH e o número real de casos de cancro.

Além disso, podem existir pessoas com cancro colorrectal na zona de comparação que sejam tratadas noutros hospitais e, por isso, não surjam na base de dados utilizada. E há mais variáveis capazes de alterar os valores: dimensão dos agregados familiares, consumo de água ou o grau de diluição ao longo do coletor, por exemplo.

O que um monitorização alargada de águas residuais poderia oferecer

Se esta abordagem se confirmar, pode abrir novas possibilidades para as autoridades de saúde. Um modelo em várias etapas seria plausível, por exemplo:

• Recolhas regulares de águas residuais em muitos bairros
• Avaliação automática dos rácios de biomarcadores
• Sinalização de zonas com valores fora do normal
• Campanhas informativas e convites direcionados para colonoscopia ou testes às fezes onde a necessidade pareça maior

Desta forma, a prevenção poderia ser concentrada onde é mais urgente, em vez de se comunicar com igual intensidade em todo o lado. Regiões com participação historicamente mais baixa em programas de rastreio poderiam ser abordadas de forma específica. Para médicas e médicos, surgiriam alertas precoces de que, em certos grupos populacionais, pode haver mais casos ainda não diagnosticados.

Também seria possível aplicar recursos financeiros com maior precisão. Em vez de campanhas generalizadas e caras, seguradoras e municípios poderiam definir prioridades: unidades móveis de endoscopia em bairros com sinais elevados nas águas residuais, mais consultas de aconselhamento em clínicas, ou iniciativas de testes domiciliários com barreiras reduzidas.

Limites, riscos e questões éticas

Apesar do potencial, a ideia levanta temas sensíveis. A monitorização de águas residuais produz informação sobre a saúde de bairros inteiros. Mesmo que não permita identificar indivíduos, pode criar-se estigma se as autoridades comunicarem: “Aqui há especialmente muitos casos de cancro.”

Há ainda perguntas legais: quem pode aceder a estes dados? Devem ficar restritos à saúde pública, ou poderiam seguradoras tentar inferir riscos associados a determinadas áreas? Especialistas em proteção de dados debatem estes cenários há algum tempo, desde que análises a águas residuais passaram também a tornar visíveis consumos de drogas e cargas virais.

Do ponto de vista técnico, permanece por esclarecer quão estáveis são os sinais. Chuva, efluentes industriais ou variações sazonais podem influenciar a concentração de marcadores. Para definir limiares fiáveis do que é “anómalo”, seriam necessárias séries de medições prolongadas.

O que significam termos como CDH1 e PCR neste contexto

Para quem não é da área, siglas como CDH1 e GAPDH parecem rapidamente abstratas. CDH1 é um gene que codifica uma proteína importante para manter as células unidas. Certas alterações neste gene são consideradas um fator de risco para alguns tipos de cancro. Uma proporção elevada de RNA de CDH1 nas águas residuais sugere que estão a ser eliminadas mais células com características alteradas.

A PCR digital em gotículas utilizada no estudo divide uma amostra em milhares de gotículas minúsculas e amplifica o material genético dentro de cada gotícula separadamente. Assim, conseguem-se detetar mesmo vestígios ultrabaixos. Esta tecnologia foi amplamente usada durante a pandemia de COVID-19 para medir cargas virais com grande precisão.

Que papel poderão ter a Alemanha e a Europa

Na Europa, já existem redes que acompanham vírus ou resíduos de drogas nas águas residuais. Em princípio, essa infraestrutura poderia ser alargada para incluir medições de marcadores associados ao cancro. A combinação de estações de tratamento, laboratórios e experiência adquirida na pandemia oferece um ponto de partida favorável.

Para países como a Alemanha, com população a envelhecer e pressão crescente sobre o sistema de saúde, um rastreio do cancro colorrectal mais direcionado poderia reduzir custos e salvar vidas. Para isso, seria crucial planear estes projetos em conjunto com municípios, seguradoras, profissionais de saúde e associações de doentes, de modo a garantir transparência e aceitação.

Na prática, seria concebível um projeto-piloto numa grande cidade: ao longo de vários meses, amostrar-se-iam redes de esgoto de diferentes distritos, em paralelo com as ofertas clássicas de prevenção. Se, num bairro, os valores nas águas residuais aumentassem de forma acentuada, as seguradoras poderiam enviar convites adicionais ou promover sessões locais de informação.

No fim, o cancro colorrectal só se torna controlável quando as pessoas aderem às medidas de prevenção. As águas residuais não obrigam ninguém a fazer uma colonoscopia - mas podem ajudar a apontar no mapa onde vale a pena olhar com mais atenção, antes que seja tarde.