Cientistas desenvolvem exame de sangue que pode encontrar câncer e indicar onde tumor começou

Um exame de sangue simples e potencialmente de baixo custo poderá, no futuro, ajudar a detectar diferentes tipos de câncer, identificar doenças do fígado e até indicar qual órgão está na origem de alterações encontradas no sangue. A técnica, desenvolvida por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles, nos Estados Unidos, analisa fragmentos de DNA liberados naturalmente pelas células do organismo e apresentou resultados promissores em um estudo com 1.061 pessoas.

Nomeado MethylScan, o método foi descrito em estudo publicado em abril na revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Nele, é descrito que a tecnologia foi capaz de identificar cerca de 63% dos cânceres em diferentes estágios, chegando a aproximadamente 55% dos casos em estágio inicial. O exame apresentou 98% de especificidade, indicador que mede a capacidade de evitar resultados positivos em pessoas que não têm a doença.

Embora os resultados ainda sejam preliminares e não permitam considerar o MethylScan um exame disponível para uso clínico, os pesquisadores afirmam que a estratégia pode abrir caminho para formas mais acessíveis de rastrear doenças. Uma das características mais promissoras é a possibilidade de não apenas apontar a presença de um câncer, mas também fornecer pistas sobre onde ele começou, informação fundamental para decidir quais exames devem ser realizados em seguida.

“A detecção precoce é crucial. As taxas de sobrevivência são muito maiores quando os cânceres são detectados antes de se espalharem”, explica Jasmine Zhou, autora sênior do estudo, em comunicado à imprensa. “Se o câncer for detectado no estágio um, os resultados são dramaticamente melhores do que no estágio quatro.”

O que o exame procura no sangue?

O MethylScan parte de um fenômeno natural: quando as células do organismo morrem, liberam fragmentos de seu DNA na corrente sanguínea. Esse material é chamado de DNA livre de células, ou cfDNA. Como células de diferentes órgãos liberam esses fragmentos, o sangue carrega informações que podem revelar características dos tecidos de onde o DNA se originou.

“Todos os dias, entre 50 e 70 bilhões de células do nosso corpo morrem. Elas não desaparecem simplesmente, seu DNA entra na corrente sanguínea. Isso significa que já temos informações de todos os nossos órgãos circulando no sangue”, observa Zhou.

A análise desse material não é uma ideia nova. As chamadas biópsias líquidas já utilizam amostras de sangue para buscar sinais associados ao câncer. Muitos desses métodos procuram mutações, isto é, alterações na sequência do DNA relacionadas ao desenvolvimento de tumores.

Mas a equipe do novo estudo adotou outra estratégia. Em vez de procurar principalmente mutações, concentrou-se na metilação, um conjunto de marcas químicas que ajuda a controlar a atividade dos genes. Os padrões de metilação variam entre os tecidos e podem se modificar quando as células estão doentes.

Algoritmos de aprendizado de máquina, sistemas capazes de identificar padrões em grandes conjuntos de dados, foram utilizados para interpretar os perfis de metilação encontrados nas amostras. O método apresentou melhor desempenho em cenários de maior risco para câncer de fígado e conseguiu diferenciar diferentes doenças hepáticas, como hepatites virais e condições metabólicas, indicando potencial para auxiliar na estratificação clínica.

Redução do ruído

Um dos principais desafios para esse tipo de exame é a quantidade de DNA que circula no sangue. De acordo com os pesquisadores, entre 80% e 90% do DNA livre de células vem de células sanguíneas normais. Esse excesso de material pode dificultar a identificação dos fragmentos raros liberados por tumores ou tecidos lesionados. Para enfrentar o problema, a equipe criou uma etapa de filtragem antes do sequenciamento genético.

Enzimas especializadas removem seletivamente fragmentos de DNA não metilados, que têm origem principalmente nas células sanguíneas. Em seguida, um painel de hibridização genômica concentra a análise no DNA metilado associado a órgãos sólidos, como o fígado e os pulmões.

A estratégia permite trabalhar com uma quantidade menor de dados de sequenciamento sem perder, segundo os pesquisadores, a capacidade de identificar os sinais relevantes. Eles estimam que 5 gigabases de dados sejam suficientes para alcançar uma profundidade efetiva de sequenciamento de 300 vezes por amostra.

Considerando um custo inferior a US$ 4 (R$ 20) por gigabase, o sequenciamento ficaria abaixo de US$ 20 (R$ 102) por amostra. Esse valor, porém, representa apenas a estimativa para o sequenciamento e não o preço final que um eventual exame comercial teria.

Identificar a origem pode orientar a investigação

Além de apontar sinais compatíveis com câncer, os padrões de metilação analisados pelo MethylScan forneceram pistas sobre qual tecido estava na origem do sinal. Essa informação pode ser importante porque um resultado positivo em um exame de sangue não encerra o diagnóstico. É necessário descobrir onde está a alteração para que o paciente seja submetido aos exames adequados, como exames de imagem ou, quando necessário, coleta de tecido para análise.

“Ser capaz de rastrear os sinais até sua origem é importante porque um exame de sangue positivo precisa ser seguido por exames de imagem ou outros procedimentos diagnósticos direcionados ao órgão correto”, afirma Li. A mesma característica pode ampliar o uso da tecnologia para além da busca por um câncer específico.

Como o sangue contém fragmentos provenientes de vários órgãos, a análise dos padrões de metilação poderia indicar alterações em diferentes tecidos. Isso mesmo quando uma doença determinada não era o alvo inicial da investigação.

Tecnologia ainda precisa ser validada

Apesar dos resultados, o MethylScan ainda está longe de se tornar um exame de rotina. Os pesquisadores destacam a necessidade de estudos prospectivos maiores para avaliar como a tecnologia funciona em situações reais de rastreamento.

Essa etapa é essencial para determinar, entre outros pontos, quantos casos a técnica consegue detectar antes do aparecimento de sintomas e quantos resultados positivos exigiriam investigações adicionais sem que houvesse câncer. Também será necessário avaliar se a identificação precoce proporcionada pelo teste efetivamente melhora os resultados dos pacientes e se seu uso é vantajoso em relação aos métodos de rastreamento já disponíveis.

“Nosso estudo demonstra que a análise do perfil de metilação do sangue pode fornecer informações clinicamente relevantes para diversas doenças”, defende a pesquisadora. “É um avanço empolgante que nos aproxima da realização do sonho de um único teste para a detecção universal de doenças.”