- Pesquisadores da JAIST, no Japão, conseguiram eliminar completamente tumores em camundongos usando bactérias intestinais de anfíbios e répteis
- A cepa Ewingella americana isolada de uma perereca japonesa alcançou 100% de resposta completa (CR) com uma única injeção intravenosa
- Essa bactéria demonstrou efeito superior ao dos anticancerígenos convencionais ao induzir simultaneamente destruição direta das células cancerosas e ativação do sistema imunológico
- Foi comprovada a segurança, sem toxicidade nem efeitos colaterais, sem qualquer acúmulo em órgãos normais
- Como foi indicada a possibilidade de expansão para diversos tumores sólidos, o estudo chama atenção como um novo paradigma de tratamento contra o câncer
Visão geral do estudo
- A equipe de pesquisa da JAIST descobriu que a Ewingella americana isolada do intestino da perereca japonesa (Dryophytes japonicus) tem forte atividade anticâncer
- Os resultados foram publicados na revista científica internacional Gut Microbes
- Ao contrário das pesquisas anteriores sobre microrganismos intestinais, que se concentravam em abordagens indiretas como modulação da microbiota ou transplante fecal,
este estudo propõe uma nova estratégia terapêutica de isolar, cultivar e administrar bactérias individuais diretamente por via intravenosa
- Foram isoladas ao todo 45 espécies de bactérias da perereca japonesa, do salamandra-de-fogo-japonesa (Cynops pyrrhogaster) e do lagarto-verde-japonês (Takydromus tachydromoides), entre outros
- Destas, 9 apresentaram efeito antitumoral, e a E. americana mostrou a eficácia mais destacada
Efeito terapêutico excepcional
- No modelo de câncer colorretal em camundongos, uma única injeção intravenosa de E. americana alcançou 100% de resposta completa (CR)
- O efeito foi significativamente superior ao do anticorpo anti-PD-L1 (inibidor de checkpoint imunológico) e da doxorrubicina lipossomal (quimioterápico)
- Foi confirmada uma diferença estatisticamente significativa (p < 0.0001)
Mecanismo anticâncer de dupla ação
- E. americana exerce ao mesmo tempo ação citotóxica direta e ação de ativação imunológica
- Citotoxicidade direta: como bactéria anaeróbia facultativa, acumula-se seletivamente no ambiente tumoral hipóxico e destrói diretamente as células cancerosas
- 24 horas após a administração, o número de bactérias no tumor aumentou cerca de 3.000 vezes
- Ativação imunológica: a presença da bactéria atrai células T, células B e neutrófilos para a região do tumor
- Citocinas inflamatórias como TNF-α e IFN-γ são secretadas, amplificando a resposta imune e induzindo a morte das células cancerosas
Mecanismo de acúmulo específico no tumor
- E. americana não se acumula de forma alguma em órgãos normais e se concentra seletivamente apenas no tecido tumoral
- Ambiente hipóxico: a deficiência de oxigênio do tumor favorece a proliferação bacteriana
- Ambiente imunossupressor: a proteína CD47 das células cancerosas induz imunossupressão local e permite a sobrevivência da bactéria
- Estrutura vascular anormal: vasos sanguíneos com extravasamento facilitam a penetração da bactéria no tecido
- Alterações metabólicas: metabólitos específicos do tumor atuam de forma favorável ao crescimento bacteriano
Excelente segurança
- Meia-vida no sangue de cerca de 1,2 hora, com eliminação completa em até 24 horas
- Nenhuma bactéria detectada em órgãos normais como fígado, baço, pulmões, rins e coração
- Apenas uma resposta inflamatória leve apareceu temporariamente, normalizando em até 72 horas
- Mesmo após 60 dias de observação prolongada, não houve toxicidade crônica
Direções futuras da pesquisa
- Este estudo estabeleceu uma prova de conceito para um novo tratamento anticâncer usando bactérias naturais
- Planos futuros
- Expansão para outros tipos de câncer: verificação da eficácia em câncer de mama, câncer de pâncreas, melanoma e outros
- Otimização da forma de administração: desenvolvimento de métodos de entrega mais seguros e eficientes, como administração fracionada e injeção direta no tumor
- Pesquisa de terapia combinada: exploração de efeitos sinérgicos com imunoterapias e quimioterapias existentes
- Os pesquisadores destacam que a biodiversidade ainda inexplorada pode se tornar uma fonte de novas tecnologias médicas
Explicação dos termos
- Bactéria anaeróbia facultativa: pode crescer com ou sem oxigênio e se prolifera seletivamente no ambiente hipóxico do tumor
- Resposta completa (CR): estado em que o tumor desapareceu completamente nos exames diagnósticos após o tratamento
- Inibidor de checkpoint imunológico: medicamento que bloqueia os sinais de supressão imune das células cancerosas para permitir que as células T ataquem o tumor
- CD47: proteína de superfície celular que emite o sinal de “não me coma” e é superexpressa quando células cancerosas evitam o ataque imunológico
Apoio à pesquisa
- Bolsa científica da Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) (23H00551, 22K18440)
- Programa JSPS J-PEAKS (JPJS00420230006)
- Programa de cocriação de ecossistema de startups da Japan Science and Technology Agency (JST) (JPMJSF2318)
- Programa JST SPRING (JPMJSP2102)
1 comentários
Comentários do Hacker News
Desde o ano passado, acompanhando o tratamento de câncer do meu pai, acabei mergulhando fundo nesse tema
Sou engenheiro, não biólogo, mas acho interessante que enzimas que corrigem mutações surgidas no processo de replicação genética atuem como uma primeira linha de defesa (L1 defense)
A maior parte das pesquisas parece focar na remoção de tumores, mas fico curioso se não existem estudos voltados a fortalecer essa própria enzima ou a corrigir melhor os erros de replicação
Ao longo de cerca de 10^16 divisões celulares na vida inteira, só algumas poucas mutações conseguem passar pela L1
É difícil melhorar ainda mais um sistema tão perfeito; fortalecer o sistema imunológico parece uma abordagem mais realista
Todos os seres vivos evoluem para aumentar a eficiência da replicação, mas acima de certo nível a deriva genética (drift) fica mais forte que a pressão seletiva, então alguma taxa de erro permanece
O tamanho populacional determina esse equilíbrio, e populações menores tendem a ter taxas de mutação mais altas
O conceito que explica isso é a Drift Barrier Hypothesis, e um artigo relacionado pode ser visto aqui
Existe uma tirinha do PhD Comics que explica isso bem
A célula tem um acelerador (
oncogene) e um freio (tumor suppressor)Por exemplo, RAS promove a divisão celular, e TP53 detecta estresse e induz a morte celular programada
O câncer não envolve só mutações pontuais, mas também alterações no número de cópias, rearranjos cromossômicos e mudanças metabólicas
Fortalecer a defesa L1 é tecnicamente muito difícil e, por enquanto, as limitações da edição genética ainda são grandes
Em vez disso, já existem fármacos que têm como alvo genes de reparo de DNA como PARP e BRCA1/2, e alguns mostraram casos de tratamento bem-sucedido
Como referência, a série Hallmarks of Cancer também é útil
Por exemplo, este artigo apresenta estudos com pequenas moléculas para corrigir p53 mutada
“100% de resposta, 0% de efeitos colaterais” realmente soa como uma notícia capaz de mudar o mundo
Fico me perguntando se existe algum motivo para isso parecer bom demais para ser verdade
A maioria desses resultados iniciais não chega à clínica, mas este estudo é bem interessante por usar uma nova abordagem baseada na via PD-1/PD-L1
Dá para ter um otimismo cauteloso
Olhando o artigo com mais atenção, há um gráfico marcado como n=3 que na verdade diz n=5
Pode ser só um erro simples, mas isso levanta suspeitas de manipulação de dados
Além disso, também não está claro por que usaram um anticorpo contra PD-L1. O modelo Colon-26 usado é conhecido por não responder bem a inibidores de PD-L1
Bactérias anaeróbias se multiplicam apenas dentro do tumor, onde falta oxigênio, induzem uma resposta imune e são eliminadas em tecido saudável
Como os matemáticos dizem que “quanto mais artigos ruins houver, mais grandes conquistas haverá”, na biologia também é comum que tentativas pioneiras sejam meio toscas
A amostra é pequena, mas nos dois casos houve 100% de sobrevivência
Fiquei curioso se é comum que artigos de pesquisa japoneses sejam assim tão concisos e claros
Ou você estava falando do release para a imprensa?
Ainda bem que acrescentaram “in mice” no título
Eu quase me decepcionei à toa
Mesmo como leigo, achei impressionante terem criado um mecanismo que se autorreplica só no tumor
Então ela prolifera no tumor e morre em outros tecidos. É uma ideia realmente inteligente
Espero que isso seja real
Entre essas “terapias revolucionárias contra o câncer” de que se ouve falar nas notícias, nunca vi uma que realmente funcionasse em humanos
No fim, quase sempre tudo volta para quimioterapia e radioterapia
Ainda assim, o fato de a leucemia ter se tornado em certa medida tratável já é um grande avanço
Mesmo um aumento de 0,5% na taxa de sobrevivência em 5 anos já é um grande resultado
O problema é que a imprensa prefere cobrir “tratamentos revolucionários” em vez dessas melhorias graduais
Além disso, a comercialização leva décadas
Ainda assim, no geral as taxas de sobrevivência continuam subindo
É um progresso lento, mas constante, como aconteceu com energia solar e baterias
Mas novas terapias existem de fato e estão salvando vidas
Por exemplo, um familiar meu se recuperou a ponto de quase cura de um câncer de próstata metastático com terapia com ligantes radioativos
Um artigo da BBC fala de pesquisas buscando substâncias antibióticas no sangue de crocodilos
Falando como alguém da área, isso é uma afirmação exagerada baseada em experimento com ratos
Anticorpos contra PD-L1 só funcionam em cânceres positivos para PD-L1, e Doxy é um antitumoral antigo
Antes de ver resultados de fase 2 e 3 (PFS, OS, ORR, CR etc.), isso não significa muita coisa
A terapia CAR-T está muito mais adiantada e acabará virando a principal
Os dados de ensaios clínicos são limitados demais, então o tratamento real de pacientes ainda parece muito um jogo de probabilidades
Modelos experimentais como células HeLa também refletem mal a realidade
Se a bactéria for reinjetada, o sistema imune não a eliminaria imediatamente?
No caso de câncer metastático, seria preciso injetar em cada foco?
E se a bactéria infectar outros órgãos?
Existe alguma estratégia com antibióticos como contramedida?
Como o suprimento de oxigênio varia conforme o tamanho do tumor, será que funcionaria em tumores grandes ou em micrometástases?
No estudo, comparar com anticorpo anti-PD-L1 ou Doxy parece ter sido apenas uma definição de linha de base
Mas a terapia CAR-T ainda enfrenta dificuldades em tumores sólidos
O ponto interessante aqui é que, em vez de ser bloqueada pelo microambiente tumoral como nas abordagens anteriores, esta pesquisa tenta usar esse ambiente a seu favor