Pesquisadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, estão desenvolvendo uma abordagem terapêutica pouco convencional para combater o câncer: utilizar bactérias geneticamente modificadas capazes de “devorar” tumores de dentro para fora. A proposta combina engenharia genética, matemática aplicada e microbiologia.
No centro da estratégia está a bactéria Clostridium sporogenes, encontrada naturalmente no solo e que só consegue se desenvolver em ambientes totalmente livres de oxigênio. Essa característica, que à primeira vista poderia parecer uma limitação, torna-se uma vantagem decisiva no contexto oncológico. Isso porque o interior de tumores sólidos é composto por células mortas e apresenta ausência quase completa de oxigênio.
“Os esporos bacterianos entram no tumor, encontram um ambiente com muitos nutrientes e sem oxigênio, que é o que esse organismo prefere, e então começam a consumir esses nutrientes e a crescer”, explica o professor de engenharia química Marc Aucoin, coautor do estudo, em comunicado publicado nessa terça-feira (24). “Assim, passamos a colonizar esse espaço central, e a bactéria essencialmente livra o corpo do tumor.”
Obstáculo biológico
Apesar do seu potencial teórico, tentativas anteriores de empregar C. sporogenes como agente terapêutico esbarraram em um problema crítico. À medida que as bactérias avançam para as bordas do tumor, passam a encontrar níveis crescentes de oxigênio. Nesse ambiente, elas morrem antes de completar a destruição total do tecido canceroso, algo essencial para evitar reincidências.
Para superar essa barreira, a equipe inseriu na C. sporogenes um gene chamado noxA, proveniente da bactéria Clostridium aminovalericum e capaz de tolerar melhor a presença de oxigênio. Detalhes do experimento foram compartilhados em outubro de 2023 na revista Biotechnology Journal.
Como o gene ajuda a degradar o oxigênio e é naturalmente ativado quando a bactéria doadora entra em contato com o ar. Assim, quando transferido para a C. sporogenes, ele aumentou sua resistência em áreas mais oxigenadas do tumor.
Um “circuito elétrico” feito de DNA
A solução veio da biologia sintética. Em um segundo estudo, publicado em dezembro de 2025 em um artigo na revista ACS Synthetic Biology, os cientistas incorporaram um sistema de controle genético baseado em quorum sensing, mecanismo natural pelo qual bactérias se comunicam por meio de sinais químicos. O sistema utilizado foi derivado da bactéria Staphylococcus aureus.
De forma simplificada, o quorum sensing ativa determinados genes apenas quando há alta concentração de bactérias em um mesmo local. Assim, o gene de resistência ao oxigênio só seria acionado quando uma população suficientemente grande estivesse instalada dentro do tumor, e não antes.
“Usando biologia sintética, construímos algo parecido com um circuito elétrico, mas em vez de fios utilizamos fragmentos de DNA”, afirma o professor de matemática aplicada Brian Ingalls, no comunicado. “Cada parte tem sua função. Quando montadas corretamente, elas formam um sistema que funciona de maneira previsível.”
Como lembra a revista Discover, em experimentos preliminares, os pesquisadores demonstraram que a C. sporogenes poderia ser modificada para tolerar oxigênio e testaram o sistema de quorum sensing induzindo as bactérias a produzir uma proteína fluorescente verde. Isso serviu como prova de que o mecanismo de ativação genética funcionava como previsto.
Próximos passos do projeto
Com as duas partes validadas separadamente — o gene de tolerância ao oxigênio e o sistema de ativação controlada — o próximo passo do projeto será combiná-las em uma única bactéria e iniciar testes pré-clínicos em tumores. Se bem-sucedida, a estratégia permitiria que o microrganismo sobrevivesse tempo suficiente para eliminar completamente o tumor, mas se tornasse vulnerável novamente ao oxigênio ao deixar o microambiente tumoral, funcionando como um mecanismo de segurança biológico.
Embora ainda em estágio experimental, a iniciativa representa um passo adicional na busca por terapias oncológicas mais direcionadas e menos invasivas. Em um cenário dominado por avanços em genômica, imunoterapia e medicina personalizada, a ideia de usar bactérias “famintas” para combater tumores adiciona uma nova camada de sofisticação à luta contra o câncer.
Fonte: O Globo
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