Conheça 5 maneiras inovadoras que os cientistas estão adotando para lidar com o câncer

As células cancerosas não seguem as regras típicas que permitem o funcionamento de um coletivo multicelular.
[Imagem: Cecil Fox/National Cancer Institute]

O que é o câncer?

A maneira como os pesquisadores conceituam uma doença serve de base ao modo como eles a tratam. O câncer é frequentemente descrito como um crescimento celular incontrolável desencadeado por danos genéticos. Mas o câncer também pode ser visto de ângulos que enfatizam a matemática, a teoria dos jogos evolutivos e a física, entre outros.

A biologia molecular trouxe avanços significativos no sentido de tornar possível viver com o câncer como uma doença crônica, e não como uma doença fatal. Quadros alternativos, no entanto, podem oferecer aos cientistas conhecimentos adicionais sobre como evitar que os tumores se espalhem por todo o corpo e se tornem resistentes ao tratamento.

Aqui estão algumas lentes não convencionais através das quais os pesquisadores estão vendo o câncer com novos olhos, extraídas de reportagens da revista de divulgação científica The Conversation.

1. Evolução e seleção natural do câncer

O corpo está longe de ser um país das maravilhas para as células. Cada célula individual compete com trilhões de outras por espaço e nutrientes finitos. Se elas forem capazes de cooperar de forma suficientemente ordenada, partilhando recursos e dividindo o trabalho, o coletivo funciona eficazmente. As células do câncer, no entanto, enganam o sistema: Elas drenam os recursos, ocupam tanto espaço quanto possível e recusam-se a morrer.

Desta forma, o câncer pode ser pensado como uma doença evolutiva - estas são células que desenvolveram mutações genéticas para superar as suas vizinhas, e as gerações celulares subsequentes herdam esta vantagem de sobrevivência. As células cancerosas se beneficiam às custas do coletivo até que todo o organismo entre em colapso.

A oncologista Monika Joshi e os patologistas Joshua Warrick e David DeGraff [Universidade do Estado da Pensilvânia] acreditam que compreender a evolução é a chave para compreender o câncer. Os programas de rastreio são eficazes, por exemplo, porque remover um tumor nascente é mais fácil do que tratar um que desenvolveu a capacidade de propagação. Da mesma forma, as células cancerígenas tornam-se resistentes aos tratamentos porque são obrigadas a evoluir ainda mais para sobreviver.

Alguns pesquisadores estão aplicando os princípios da teoria evolutiva dos jogos para reduzir a resistência ao tratamento e otimizar as terapias para crianças.

"A luta contra o câncer é uma luta contra a evolução, o processo fundamental que impulsiona a vida na Terra desde tempos imemoriais," escreveram os três pesquisadores. "Esta não é uma luta fácil, mas a medicina fez um progresso tremendo."

A maioria dos tumores é composta por muitos tipos diferentes de células cancerígenas, como visto nesta amostra de câncer de pâncreas de um camundongo.
[Imagem: Ravikanth Maddipati/Abramson Cancer Center]

2. Mecânica dos fluidos do câncer

Por mais que o câncer seja uma doença que não respeita fronteiras, as células tumorais ainda são moldadas pelo seu ambiente. Ao contrário das células saudáveis, que percebem quando a sua presença não é desejada, no entanto, as células tumorais não apenas sobrevivem, mas também prosperam em condições estressantes. Células cancerosas isoladas, capazes de se adaptar a ambientes adversos, são aquelas que estabelecem colônias metastáticas e se tornam resistentes ao tratamento.

Embora os pesquisadores tenham-se concentrado em como os sinais bioquímicos direcionam as células para se moverem de um local para outro, o ambiente físico de uma célula também afeta para onde ela migra. O engenheiro mecânico Yizeng Li [Universidade de Binghmanton] descobriu que o ambiente "sólido" e "fluido" de uma célula influencia seu movimento.

As células cancerígenas encontram vários graus de viscosidade ou espessura do fluido à medida que viajam pelo corpo. Li e sua equipe descobriram que as células do câncer de mama se movem de forma contra-intuitiva, alterando sua estrutura para ir mais rapidamente em ambientes de alta viscosidade. Isso significa que a viscosidade do fluido serve como uma pista mecanobiológica para a metástase das células cancerígenas.

"Os pacientes com câncer geralmente não morrem da fonte original do tumor, mas da sua disseminação para outras partes do corpo," escreveu Li. "Compreender como a viscosidade do fluido afeta o movimento das células tumorais pode ajudar os pesquisadores a descobrir maneiras de melhor tratar e detectar o câncer antes que ele se transforme em metástase."

3. Da ligação com a inflamação às doenças cardiovasculares

Além de serem as principais causas de morte em todo o mundo, as doenças cardiovasculares e o câncer podem não parecer inicialmente ter muito em comum. No entanto, os muitos fatores de risco que compartilham - como a má alimentação, o tabagismo e o estresse crônico - aglutinam-se com a inflamação crônica: A ativação persistente e de baixo grau do sistema imunológico pode danificar as células de forma a encorajar o desenvolvimento de qualquer uma das doenças.

Para o engenheiro biomédico Bryan Smith [Universidade Estadual de Michigan], os paralelos de desenvolvimento entre essas doenças sinalizam que elas poderiam ser tratadas ao mesmo tempo.

Os medicamentos podem ser reaproveitados para atingir doenças para as quais não foram originalmente concebidos. Certos medicamentos, por exemplo, podem direcionar células imunológicas chamadas macrófagos a consumir tanto as células cancerígenas quanto os restos celulares que contribuem para as placas cardiovasculares.

"À medida que a ciência básica descobre outros paralelos moleculares entre estas doenças, os pacientes serão os beneficiários de melhores terapias que podem tratar ambas," escreveu Smith.

O fluido azul à esquerda tem uma viscosidade mais baixa que o fluido laranja à direita.
[Imagem: Synapticrelay/Wikimedia Commons]

4. Matemática do câncer

Em certos contextos, a matemática tem pontos fortes únicos na descrição do mundo natural. Por exemplo, a epigenética - onde e quando os genes são ativados ou desativados - desempenha um papel tão importante na progressão do câncer quanto as alterações diretas no código genético. Mudanças epigenéticas podem alterar células saudáveis a ponto de elas perderem sua forma e função normais. Mas a aleatoriedade dessas mudanças torna difícil distinguir a atividade genética patológica da atividade genética normal.

Um conceito matemático chamado estocasticidade - ou como a aleatoriedade das etapas de um processo influencia o quão previsível será o seu resultado - fornece uma estrutura lógica para as mudanças epigenéticas que contribuem para o câncer, clarificando quando as células saudáveis se desenvolvem rapidamente em células tumorais.

A estocasticidade é comumente usada para estudar o comportamento do mercado de ações e a propagação de doenças epidêmicas, e os pesquisadores a quantificam examinando o grau de incerteza, ou entropia, de um resultado específico. A identificação de áreas de alta entropia no genoma poderia oferecer outra abordagem para a detecção do câncer e o desenvolvimento de medicamentos.

O geneticista do câncer Andrew Feinberg [Universidade Johns Hopkins] tem usado a entropia para descrever quantitativamente a epigenética do câncer. Ele e seus colegas descobriram que regiões de alta entropia do genoma da pele tornam-se ainda mais entrópicas com os danos causados pelo Sol, aumentando a chance de desenvolver câncer. Isto oferece uma explicação potencial para a razão pela qual o risco de câncer aumenta significativamente com a idade.

"A entropia epigenética mostra que não é possível compreender completamente o câncer sem matemática," escreveu Feinberg. "A biologia está se aproximando de outras ciências exatas ao incorporar métodos matemáticos à experimentação biológica."

5. Um problema de saúde pública

O câncer é uma doença que se desenvolve em um indivíduo, mas as suas causas socialmente derivadas e os seus efeitos em toda a sociedade dificilmente se limitam a uma única pessoa.

Veja o caso do câncer de pulmão. Ele é estigmatizado como uma doença provocada por más escolhas de estilo de vida - uma consequência de uma decisão pessoal de usar produtos de tabaco. Mas, como observou a oncologista torácica Estelamari Rodriguez [Universidade de Miami], a face do câncer de pulmão mudou.

"Nos últimos 15 anos, mais mulheres, que nunca foram fumantes e pessoas mais jovens foram diagnosticadas com câncer do pulmão," escreveu ela. Embora as taxas de câncer do pulmão tenham diminuído significativamente nos homens, aumentaram substancialmente nas mulheres em todo o mundo. Apesar de ser a principal causa de morte por câncer entre as mulheres, as taxas de rastreio permanecem baixas em comparação com outros cânceres.

De um modo mais geral, os sintomas do câncer muitas vezes não são reconhecidos ou são mal diagnosticados, não só para as mulheres, mas também para muitas populações marginalizadas, incluindo pessoas de cor, pacientes transexuais e pessoas sem seguro-saúde. Um número crescente de diagnósticos de câncer de pulmão ocorre entre pessoas que nunca fumaram.

Estas disparidades devem-se, em parte, a preconceitos na educação médica e na investigação clínica, que não conseguem preparar os médicos para cuidar da diversidade de pacientes que irão encontrar. O acesso tênue a cuidados preventivos e a exposição desproporcional a agentes cancerígenos entre certas populações agravam essas desigualdades.

A extensão do câncer vai muito além de uma única disciplina. É necessária uma aldeia de pesquisadores, decisores políticos e defensores dos pacientes para alcançar cuidados oncológicos eficazes e acessíveis para todos.

Vivian Lam é editora de saúde e biomedicina.

Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation, no qual poderá ser lida a versão original em inglês.