Abwasser als Frühwarnsystem für Darmkrebs: Pilotstudie aus Kentucky

Nas cidades alemãs, todos os dias, um enorme tesouro de dados corre pela rede de esgotos - e isso poderá em breve salvar vidas.

Durante muito tempo, este tema interessou sobretudo a especialistas, mas está agora a ganhar destaque na investigação oncológica: as nossas águas residuais. Um estudo dos EUA indica que nelas é possível detetar vestígios de tumores do intestino. A proposta é clara: usar as ETAR como um “radar” para o cancro do cólon - não para identificar indivíduos, mas para sinalizar bairros inteiros.

As águas residuais como espelho da saúde urbana

Numa ETAR vai parar tudo o que casas e empresas descartam: fezes, urina, resíduos de medicamentos, drogas, microplásticos. Há anos que equipas científicas analisam estas misturas para, por exemplo, estimar a circulação de vírus como os da COVID-19 ou inferir padrões de consumo de cocaína e anfetaminas.

Agora, um grupo de investigação norte-americano tenta ir mais longe. O objetivo é captar, através do esgoto, sinais de tumores do aparelho digestivo - com especial foco no cancro do cólon. A lógica por detrás disto é biológica: células tumorais no intestino libertam material para o meio envolvente. Fragmentos de material genético e componentes celulares acabam por sair com as fezes, seguem pela sanita e entram na rede de esgotos.

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

Com esta abordagem, as autoridades de saúde deixariam de depender apenas da iniciativa individual de procurar rastreio. Em vez disso, poderiam atuar de forma dirigida em zonas onde os sinais no esgoto se acumulassem.

Cancro do cólon - subestimado, mortal e frequentemente detetado tarde

O cancro do cólon está entre os tumores mais comuns em muitos países industrializados. Nos EUA, são registados anualmente mais de 150.000 novos casos no cólon e no reto. A doença ocupa aí o terceiro lugar entre os cancros mais frequentes e o segundo lugar entre as causas de morte por cancro.

O dado que mais inquieta: há um aumento de casos em pessoas com menos de 50 anos. Precisamente neste grupo etário, muitos não recorrem ao rastreio clássico (colonoscopia ou teste às fezes) - seja por não se considerarem em risco, seja por falta de acesso às ofertas disponíveis.

• O cancro do cólon tende a desenvolver-se lentamente ao longo de anos.
• As fases iniciais muitas vezes não provocam sintomas, ou causam sinais mínimos.
• Quando um tumor é removido a tempo, as hipóteses de sobrevivência aumentam de forma significativa.
• Apesar de campanhas de informação, os programas de rastreio ainda não chegam a toda a gente.

Por isso, epidemiologistas procuram indicadores que funcionem sem depender do comportamento de cada pessoa - uma espécie de luz de aviso coletiva. As águas residuais são adequadas para este fim porque praticamente todos os agregados familiares estão ligados ao sistema de esgotos.

Ensaio-piloto no estado norte-americano do Kentucky

No estudo agora apresentado, a equipa começou por analisar dados clínicos de um centro de cuidados no condado de Jefferson, no estado do Kentucky. O objetivo foi identificar “clusters”, isto é, pequenas áreas geográficas com um número particularmente elevado de casos de cancro do cólon.

Uma zona era considerada de elevada carga quando, num raio de 800 metros, surgiam pelo menos quatro pessoas doentes. A partir dos registos, destacaram-se três áreas de alta incidência. Para comparação, foi selecionado um bairro onde não constavam doentes com cancro do cólon nos registos.

A 26. Juli 2023, recolheram amostras em quatro redes de esgotos: três vezes por dia, 175 milliliter de águas residuais em cada recolha. No laboratório, a equipa procurou RNA humana - ou seja, fragmentos de material genético que apontam para a presença de células provenientes do intestino.

CDH1 e GAPDH - o que significam estes marcadores

Dois marcadores foram particularmente analisados:

• CDH1: um gene associado a alterações relacionadas com cancro. Sinais de CDH1 alterados ou invulgarmente elevados podem indicar processos tumorais.
• GAPDH: um gene essencial para processos metabólicos básicos em praticamente todas as células. Serve como uma espécie de “sinal de referência”, por surgir normalmente com relativa estabilidade.

No laboratório, foi utilizada a chamada “PCR digital em gotas”. Neste método, a amostra é dividida em inúmeras microgotas e cada gota é testada individualmente quanto à presença de sequências específicas de RNA. A partir do número de gotas positivas, é possível estimar com bastante precisão a frequência de um marcador.

O resultado principal: em todas as doze amostras provenientes dos quatro bairros apareceram vestígios de RNA humana. A métrica decisiva foi o quociente entre CDH1 e GAPDH:

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

O caso mais marcante é o do Grupo 1, com uma relação claramente superior de 20. Nesta área, também se observou que, por cada 100 habitantes, eram acompanhadas substancialmente mais pessoas num centro especializado.

"Se o valor CDH1/GAPDH de um bairro subir de forma acentuada e repentina, isso pode levar os serviços de saúde a lançar ações de rastreio direcionadas."

Como é que vestígios tumorais chegam ao esgoto

Tumores no intestino libertam células e fragmentos de material genético para o interior do órgão. Durante a evacuação, estas partículas são eliminadas. Nos testes clássicos às fezes, usados no rastreio individual, os laboratórios procuram precisamente sinais deste tipo - por exemplo, vestígios de sangue ou alterações típicas no DNA.

O estudo transpõe a mesma lógica para a escala de uma rede inteira de águas residuais. Em vez de analisar a amostra de uma única pessoa, o instrumento recebe uma “mistura” que agrega centenas ou milhares de lares.

A ideia 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, podem ser necessários mais recursos de rastreio.

Um quociente elevado não significa, contudo, que exista um caso em cada rua. Indica sobretudo um nível de risco mais alto dentro de uma área de captação limitada.

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

As autoras e os autores sublinham que se trata de um passo muito preliminar. Foram analisadas apenas quatro redes de esgotos de um único condado - e apenas num dia. Isso não é suficiente para conclusões estatísticas robustas.

Há muitas perguntas em aberto:

• Quão estável é o quociente CDH1/GAPDH ao longo de semanas e meses?
• Quanto varia o valor conforme a hora do dia, o clima e o consumo de água?
• É possível inferir, a partir de um determinado quociente, um número aproximado de tumores?
• Qual é o peso 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 fará sentido avançar para uma aplicação prática. Nessa fase, as autoridades poderiam, por exemplo:

• enviar testes às fezes de forma direcionada para agregados familiares em bairros afetados,
• organizar ações móveis de rastreio com gastroenterologistas no local,
• promover campanhas de informação em consultórios, empresas e escolas de uma zona com sinal elevado,
• cooperar mais estreitamente com registos oncológicos para reconhecer padrões com maior rapidez.

Vantagens, limites e a questão da proteção de dados

Uma vantagem evidente desta abordagem: ninguém tem de consentir ativamente, nem de ultrapassar o desconforto de fazer um teste. As águas residuais fluem de qualquer forma - e, ainda assim, revelam tendências populacionais. Assim, podem também ser alcançados grupos que raramente participam no rastreio.

Estas análises produzem apenas um retrato anónimo de grupo. Não é possível identificar pessoas, o que torna o método, à luz do que existe hoje, bastante menos sensível do que formas de monitorização individual. Além disso, os pontos de recolha situam-se normalmente em locais de junção, onde os fluxos de muitos lares se misturam.

Ainda assim, há obstáculos. Em bairros com hospitais, grandes lares ou laboratórios, o sinal pode ser enviesado, porque aí entram na rede mais resíduos médicos ou amostras de fezes. Chuvas fortes também podem diluir os valores. Estes fatores de perturbação terão de ser considerados e modelados em estudos futuros.

O que isto pode significar para a Alemanha

Também na Alemanha existem, desde a pandemia de COVID-19, projetos de monitorização de carga viral em águas residuais. Ou seja, parte da infraestrutura e do conhecimento técnico já existe. Expandir esses sistemas para marcadores de cancro é, em princípio, possível - mas exigiria decisões políticas, financiamento e métodos laboratoriais padronizados.

Tendo em conta o rastreio obrigatório do cancro do cólon a partir dos 50 anos, olhar para a rede de esgotos poderia ajudar a identificar regiões com maior necessidade de intervenção. É imaginável, por exemplo, que os seguros de saúde legais enviem convites adicionais para rastreio quando, na área de influência de uma ETAR, os valores subirem de forma persistente.

Para quem não é da área, termos como “CDH1” ou “PCR digital em gotas” soam abstratos. No essencial, porém, a mensagem é simples: o cancro deixa vestígios. Não apenas no corpo de uma pessoa, mas também nas águas residuais de uma cidade. Se esses sinais forem interpretados com inteligência, é possível agir mais cedo - e, no melhor cenário, evitar que um tumor se torne sequer uma ameaça à vida.

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