Águas residuais podem revelar cancro do intestino: estudo piloto nos EUA

O que até há pouco soava a ficção científica está a ganhar forma no mundo real: investigadores nos EUA estão a testar se tumores perigosos no intestino podem ser identificados através de amostras comuns de águas residuais. O conceito é simples: antes de qualquer pessoa sentir sintomas ou marcar uma consulta de rastreio, as autarquias poderiam receber um sinal de alerta vindo da rede de esgotos - até com foco em bairros específicos.

As águas residuais dizem mais sobre a nossa saúde do que muitos gostariam

As estações de tratamento de águas residuais têm fornecido informação útil há anos. Durante a pandemia de COVID-19, várias autoridades recorreram à análise de esgotos para detetar mais cedo as ondas de infeção. Em algumas cidades, essas mesmas amostras também são usadas para estimar padrões de consumo de drogas. Agora, outra doença muito comum entra no radar: o cancro do intestino.

Nas nações industrializadas, o cancro do intestino está entre os tipos de cancro mais frequentes e com maior mortalidade. Nos EUA, são comunicados anualmente mais de 150.000 novos casos relacionados com o cólon e o reto. Aí, figura entre os cancros mais comuns e é uma das principais causas de morte por cancro. A Alemanha, a Áustria e a Suíça enfrentam preocupações semelhantes.

O aspeto mais inquietante é que a doença tem afetado cada vez mais pessoas com menos de 50 anos. Ao mesmo tempo, muitos dos que têm direito a rastreio acabam por não utilizar - ou utilizam demasiado tarde - opções comprovadas como os testes às fezes ou a colonoscopia. É precisamente aqui que esta abordagem pretende intervir.

"Em vez de esperar pela iniciativa de cada pessoa, a rede de esgotos deverá funcionar como um sistema de alerta precoce anónimo para bairros inteiros."

Detetar cancro do intestino por bairro: estudo piloto no Kentucky

Uma equipa de investigação norte-americana realizou, num condado do estado do Kentucky, um primeiro estudo de viabilidade. Para começar, os cientistas analisaram registos clínicos e procuraram zonas residenciais com um número particularmente elevado de casos de cancro do intestino. O critério principal foi a existência de uma concentração acima do normal num raio de cerca de 800 metros.

No final, selecionaram-se três áreas com taxas de doença visivelmente elevadas e uma área de comparação, sem casos conhecidos nos hospitais locais e nos registos oncológicos. Depois, num único dia de julho de 2023, os investigadores recolheram amostras de águas residuais em quatro redes de esgotos locais. Três vezes ao dia, foram retirados 175 mililitros de águas residuais em cada ponto.

Nessas amostras, o objetivo foi encontrar material genético humano - mais especificamente, pequenos fragmentos de RNA. Dois marcadores estiveram no centro da análise:

• CDH1: um marcador de RNA associado a tumores do trato digestivo
• GAPDH: um marcador presente em quase todas as células, usado como referência

Com uma técnica de elevada sensibilidade, a PCR digital por gotículas, a equipa calculou a razão entre CDH1 e GAPDH. A ideia era que esta razão indicasse a proporção de material potencialmente alterado de forma patológica presente nas águas residuais.

Sinais mais fortes nas zonas com maior número de casos

Em todas as doze amostras provenientes das quatro zonas foi detetado RNA humano - algo expectável, já que as fezes contêm sempre restos celulares. O ponto decisivo foi a relação entre os dois marcadores. Na área com a taxa mais alta de cancro do intestino, o valor médio de CDH1/GAPDH foi de cerca de 20. Nas outras duas zonas de alto risco, os valores ficaram por volta de 2,2 e 4, enquanto a zona de comparação atingiu aproximadamente 2,6.

Isto sugere que, no bairro com mais casos conhecidos, apareceram quantidades claramente superiores de marcadores associados a cancro nas águas residuais. Nessa mesma zona, o número de doentes acompanhados num centro especializado foi mais do dobro do registado nos restantes grupos.

"Um único dia de medições já indicou que as amostras de águas residuais podem permitir inferências sobre a carga de cancro num bairro."

Como é que material tumoral chega à rede de esgotos?

Os tumores do intestino desenvolvem-se na mucosa do cólon ou do reto. Ao longo do tempo, libertam continuamente células e fragmentos celulares que acabam por ser eliminados nas fezes. Nesse material seguem também fragmentos alterados de DNA e RNA. Este é, aliás, o mesmo princípio que sustenta os testes modernos às fezes feitos em casa: procuram vestígios de sangue ou alterações genéticas típicas.

O estudo norte-americano aplica essa lógica, mas à escala de uma rede de esgotos. Em vez de analisar um teste individual, examina-se o material “misturado” de um bairro inteiro. Se, numa determinada área, a proporção de marcadores tumorais subir claramente acima de um valor de fundo habitual, isso poderia ser interpretado como um indício: provavelmente vivem ali mais pessoas com cancro do intestino ainda por diagnosticar ou com tumores em fase avançada.

Um cenário possível para as autoridades de saúde pública seria:

• recolher amostras regulares em troços definidos da rede de esgotos
• acompanhar os valores de CDH1/GAPDH ao longo de semanas e meses
• detetar bairros com valores invulgarmente altos ou em tendência de subida
• lançar medidas direcionadas: convites para testes às fezes, unidades móveis de rastreio, campanhas de informação na zona

Muito potencial, mas muitas questões por esclarecer

Os próprios investigadores descrevem o trabalho como um “proof of concept”, ou seja, uma primeira demonstração de que a abordagem pode funcionar. O estudo abrangeu apenas quatro redes de esgotos num único condado e apenas um dia de colheitas. Para conclusões estatísticas robustas, isto é manifestamente insuficiente.

Continuam em aberto, por exemplo, as seguintes dúvidas:

• Até que ponto os marcadores de RNA se mantêm estáveis nas águas residuais durante períodos mais longos?
• Quanto variam os resultados com a hora do dia, o estado do tempo ou a precipitação?
• Quão bem se consegue inferir, a partir da razão CDH1/GAPDH, o número real de tumores?
• Quantos casos permanecem por diagnosticar num bairro e podem distorcer a perceção global?

Só séries de medições prolongadas, em diferentes cidades e países, poderão mostrar se as águas residuais permitem, de facto, extrair um sinal de alerta precoce fiável. Também é plausível que outros marcadores venham a revelar-se úteis - seja para outros tipos de cancro, seja para doenças inflamatórias crónicas do intestino.

Oportunidades e riscos de um sistema deste tipo

À primeira vista, a proposta parece surpreendentemente simples e económica: em vez de testar cada cidadão, uma autarquia monitoriza regularmente apenas alguns pontos de recolha na rede de esgotos. Bairros socialmente desfavorecidos - onde a adesão ao rastreio clássico tende a ser menor - poderiam ser abordados de forma mais direta. Além disso, os serviços de saúde pública conseguiriam planear melhor recursos e reforçá-los precisamente onde a canalização “dispara o alarme”.

Ao mesmo tempo, surgem preocupações sobre privacidade e aceitação. Embora não seja possível identificar pessoas a partir de um segmento da rede, a ideia de autoridades de saúde inferirem riscos de doença com base em excreções pode causar desconforto.

Há ainda discussão sobre a justiça do modelo. Se certos bairros forem repetidamente assinalados como “zona de alto risco”, pode haver estigmatização - por exemplo, em processos de procura de casa ou emprego. As autarquias teriam de ser particularmente transparentes na gestão dos dados e na comunicação, deixando claro que o objetivo é prevenção e melhores hipóteses de tratamento precoce, e não atribuição de culpas.

O que significa isto para o espaço de língua alemã?

A Alemanha, a Áustria e a Suíça já dispõem de programas consolidados de rastreio do cancro do intestino. Homens e mulheres recebem, a partir de determinada idade, convites para testes às fezes ou colonoscopias, com custos em grande parte cobertos pelos seguros de saúde. Ainda assim, as taxas de participação ficam aquém do esperado e continuam a surgir casos em pessoas que nunca fizeram rastreio.

Um sistema complementar de monitorização de águas residuais poderia tornar-se mais uma ferramenta de saúde pública. Poderiam ser concebidos projetos-piloto em grandes cidades onde ainda existem capacidades laboratoriais criadas durante a fase de análises de esgotos na COVID-19. Essa infraestrutura poderia ser alargada com novos marcadores associados ao cancro do intestino.

Para quem lê, isto não significa que a rede de esgotos venha substituir o rastreio individual. Um valor elevado de marcadores no bairro aponta, antes de mais, para uma concentração estatística. Saber se existe um tumor no próprio intestino continua a depender do rastreio pessoal.

Termos explicados de forma breve

• Cancro do intestino: designação abrangente, sobretudo para tumores do cólon e do reto. A deteção precoce aumenta de forma significativa as probabilidades de cura.
• Marcadores de RNA: pequenos fragmentos de material genético provenientes de células. Certos padrões podem indicar tumores.
• PCR digital por gotículas: método laboratorial muito sensível que divide a amostra em muitas gotículas pequenas, permitindo detetar melhor sinais raros.
• Colonoscopia: exame do intestino com uma câmara. Permite remover de imediato pólipos suspeitos, antes de evoluírem para cancro.

Um exemplo prático ilustra o impacto potencial, no melhor cenário: se, num determinado bairro, o valor dos marcadores tumorais subir ao longo de várias semanas, o seguro de saúde intensifica o envio de convites para testes às fezes, envolve ativamente os consultórios médicos da área e organiza sessões informativas. Mesmo que apenas parte da população responda, os tumores podem ser detetados mais cedo e intervenções como cirurgias ou quimioterapia podem tornar-se menos pesadas.

Ao mesmo tempo, os investigadores poderão ampliar o sistema. No futuro, poderão existir análises combinadas nas mesmas amostras de águas residuais, acompanhando sinais de vírus, resistências a antibióticos e marcadores de cancro. Assim, seria possível compor um retrato mais abrangente do estado de saúde de uma cidade - com todas as oportunidades e os riscos associados a este tipo de “janela” para a rede de esgotos.

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