Pesquisadores liderados pela Universidade de Waterloo (Bélgica) estão desenvolvendo uma nova estratégia para o tratamento do câncer baseada na engenharia genética de bactérias capazes de literalmente consumir tumores de dentro para fora.
A proposta consiste em utilizar esporos bacterianos que, ao entrarem no tumor, encontram ambiente favorável ao seu crescimento. “Os esporos bacterianos penetram no tumor, encontrando um ambiente rico em nutrientes e com pouca oxigenação, o que é ideal para esse organismo”, explicou o professor de engenharia química Dr. Marc Aucoin, da universidade.
“Assim, ele começa a consumir esses nutrientes e a aumentar de tamanho. Estamos, agora, colonizando esse espaço central e a bactéria está essencialmente livrando o corpo do tumor”, prosseguiu
Câncer: bactéria que consome tumores!
- O microrganismo central da abordagem é a bactéria Clostridium sporogenes, comum no solo e que só consegue se desenvolver em ambientes completamente livres de oxigênio;
- Essa característica é fundamental porque o núcleo de um tumor sólido cancerígeno é formado por células mortas e não contém oxigênio, tornando-se um ambiente ideal para a multiplicação da bactéria;
- No entanto, os cientistas identificaram um obstáculo biológico. Quando as bactérias que se alimentam do câncer alcançam as bordas externas do tumor, passam a ser expostas a baixos níveis de oxigênio. Nessa condição, elas morrem antes de concluir a destruição completa do tecido tumoral.
Para contornar esse problema, os pesquisadores adicionaram inicialmente à Clostridium sporogenes um gene proveniente de uma bactéria relacionada, mais tolerante ao oxigênio. Essa modificação permite que o organismo sobreviva por mais tempo nas regiões externas do tumor.
Em seguida, a equipe desenvolveu um mecanismo para ativar o gene de resistência ao oxigênio no momento adequado. O controle preciso é considerado essencial para evitar que as bactérias cresçam inadvertidamente em ambientes ricos em oxigênio, como a corrente sanguínea. Para isso, os cientistas recorreram a um fenômeno conhecido como detecção de quórum.
De forma simplificada, a detecção de quórum envolve sinais químicos liberados pelas próprias bactérias. Somente quando um grande número delas já se multiplicou no interior do tumor é que o sinal químico atinge intensidade suficiente para ativar o gene de resistência ao oxigênio, impedindo que ele seja acionado prematuramente.
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Em um dos estudos conduzidos pela equipe, foi demonstrado que a Clostridium sporogenes pode ser modificada para tolerar a presença de oxigênio. Em uma pesquisa subsequente, os cientistas testaram o sistema de detecção de quórum fazendo com que as bactérias produzissem uma proteína fluorescente verde.
“Utilizando biologia sintética, construímos algo semelhante a um circuito elétrico, mas em vez de fios, usamos fragmentos de DNA“, afirmou o professor de matemática aplicada Dr. Brian Ingalls, da Universidade de Waterloo. “Cada peça tem sua função. Quando montadas corretamente, elas formam um sistema que funciona de maneira previsível.”
O próximo passo da pesquisa será combinar o gene de resistência ao oxigênio com o mecanismo de ativação por detecção de quórum em uma única bactéria e testá-la contra um tumor em ensaios pré-clínicos.
Origem do projeto
O projeto teve origem no trabalho do estudante de doutorado Bahram Zargar, supervisionado por Ingalls e pelo Dr. Pu Chen, professor aposentado de engenharia química da universidade.
Os pesquisadores da instituição também firmaram parceria com o Center for Research on Environmental Microbiology (CREM Co Labs), empresa sediada em Toronto (Canadá) e cofundada por Zargar. O grupo inclui ainda a Dra. Sara Sadr, ex-doutoranda da universidade que teve papel de destaque na condução do estudo.
O estudo foi publicado na ACSynthetic Biology e já foi revisado por pares.
O post Câncer: Bactérias “comem” tumores por dentro; entenda apareceu primeiro em Olhar Digital.
