Estudo sobre poluição do ar sugere como o câncer se desenvolve

Uma recente e extraordinária pesquisa liderada por cientistas do Instituto Francis Crick apresenta uma nova hipótese sobre como o câncer se desenvolve. Inspirada por estudos esquecidos há 75 anos, a pesquisa analisou como a poluição ambiental promove o desenvolvimento de câncer de pulmão em pessoas não fumantes, e revelou que mutações preexistentes em tecidos saudáveis ​​podem gerar uma proliferação tumoral que é induzida por gatilhos ambientais.

A princípio, esta nova pesquisa propõe explorar a relação entre a poluição do ar e o câncer de pulmão. Muitos estudos epidemiológicos relataram taxas mais altas de câncer de pulmão em não fumantes que vivem em áreas com maior poluição do ar. Mas essa correlação nunca de fato se consolidou com as teorias atuais sobre como o câncer se desenvolve.

A ciência moderna preconiza a ideia geral de que a maioria dos tumores começa a partir de uma célula saudável que sofre danos pelas mutações em seu DNA e resulta no desenvolvimento do câncer. É assim que se acredita que a fumaça do tabaco dá início ao câncer de pulmão – danificando o DNA nas células pulmonares.

O problema com essa teoria é que os pesquisadores nunca foram capazes de demonstrar conclusivamente, por testes de laboratório, como a poluição do ar danifica diretamente o DNA celular.

Além disso, já é sabido que vários carcinógenos conhecidos não danificam diretamente o DNA humano – o que aumenta ainda mais o mistério de como essas substâncias provocam o câncer. Juntamente com esse mistério, mutações causadoras de câncer foram encontradas regularmente no tecido pulmonar de indivíduos saudáveis, sugerindo que tais mutações podem não ser capazes de sozinhas desenvolverem tumores.

“Se há dois anos você tivesse me perguntado como um tumor começa, eu teria dito o óbvio: que os carcinógenos ambientais causam mutações no DNA, depois ativam o gatilho de um evento e o tumor começa”, explicou o pesquisador principal, Charles Swanton, em uma apresentação recente no congresso anual da Sociedade Europeia de Oncologia Médica (ESMO).“

A hipótese de 75 anos de idade

Ao procurar pistas para entender como a poluição do ar pode aumentar o risco de câncer de pulmão de uma pessoa sem atuar diretamente como cancerígeno, Swanton recorreu aos escritos do bioquímico israelense Isaac Berenblum. Na primeira metade do século 20, Berenblum estava estudando como o câncer se desenvolve e encontrou esse mesmo paradoxo ao investigar como alguns óleos não cancerígenos tendem a desencadear tumores de pele em camundongos.

Em vários artigos importantes, publicados há mais de 75 anos, Berenblum postulou que alguns tipos de câncer provavelmente exigem dois gatilhos para se desenvolver. O primeiro gatilho é o que Berenblum apelidou de “Processo de Iniciação”. Aqui, um fator indefinido faz com que uma célula saudável se transforme em uma célula tumoral latente.

Nesse ponto, as células tumorais latentes podem ficar quietas por um período indeterminado de tempo sem nunca progredir para o câncer. Para se desenvolver ainda mais, um segundo gatilho foi necessário, e isso foi apelidado por Berenblum como “Processo de Promoção”.

Berenblum finalmente concluiu que é importante entender o potencial carcinogênico de qualquer substância ou condição ambiental da perspectiva tanto de sua capacidade de iniciar uma mutação celular quanto de sua capacidade de fazer essa célula evoluir para um câncer.

Por exemplo, algumas substâncias podem ser muito potentes como iniciadoras e promotoras, enquanto outras podem ser poderosas na promoção, mas fracas na iniciação. Nos primeiros experimentos de Berenblum, ele descobriu que o óleo de cróton era um poderoso promotor de câncer de pele em camundongos, mas era um iniciador fraco, com pouco potencial carcinogênico celular.

Então, no caso da pesquisa de Swanton, a poluição do ar poderia ser um potente promotor, despertando células cancerosas latentes que, de outra forma, permaneceriam quietas?

Os experimentos do século 21

O primeiro passo na nova pesquisa foi analisar um dos tipos mais comuns de câncer de pulmão observados em não fumantes, notável por mutações em um gene chamado receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR). Estudando dados epidemiológicos que abrangem quase meio milhão de pessoas, os pesquisadores encontraram taxas mais altas de câncer de pulmão EGFR em áreas com maiores concentrações de material particulado no ar, medindo 2,5 micrômetros (PM2,5).

Essa descoberta direta deu aos pesquisadores algo para se concentrar no laboratório. Observando modelos de camundongos, os pesquisadores descobriram que a exposição à poluição de PM2,5 desencadeou explicitamente o crescimento canceroso em células com mutações de EGFR.

William Hill, um dos principais autores da nova pesquisa, disse que muitas pessoas podem carregar células pulmonares com mutações de EGFR, mas essas mutações são raras e não progridem automaticamente para câncer sem um gatilho secundário. De fato, uma investigação em tecido pulmonar saudável revelou que 15% das amostras apresentavam mutações EGFR e 50% tinham mutações KRAS, um gatilho semelhante ao câncer de pulmão.

“A poluição do ar precisa despertar as células certas, no momento certo, para que o câncer de pulmão comece e se desenvolva”, disse Hill. “As mutações do EGFR são um passo essencial para a formação de câncer, mas são raras, afetando cerca de uma entre 600 mil células no pulmão. Essas células raras ficam adormecidas até que um gatilho, como a poluição do ar, faça com que elas comecem a crescer”.

Então, a pergunta de um milhão de dólares é: como a exposição ao PM2,5 pode ativar essas células cancerosas latentes no pulmão?

Esta questão certamente estará sujeita a uma grande quantidade de estudos futuros, mas a nova pesquisa detectou algumas pistas que podem revelar esse gatilho causador de câncer. Considerando que descobertas anteriores indicavam que a poluição por PM2,5 desencadeia uma resposta inflamatória nos pulmões, os pesquisadores se concentraram em uma certa molécula de sinalização imunológica chamada interleucina-1 beta.

Esta molécula inflamatória particular foi encontrada para conduzir a proliferação de células com mutações EGFR após a exposição à poluição PM2,5. E, talvez o mais promissor, o bloqueio da atividade beta da interleucina-1 pareceu interromper a ligação entre a poluição PM2,5 e a ativação das células cancerígenas latentes.

Um ensaio clínico de 2017 que testou um inibidor beta da interleucina-1, projetado para reduzir o risco de doença cardiovascular, relatou o estranho efeito colateral de baixas taxas de câncer de pulmão no grupo de medicamentos ativos. Essa descoberta incomum é um pouco explicada por essa nova pesquisa e sugere que interromper esse mecanismo específico pode reduzir o risco de uma pessoa desenvolver câncer de pulmão.

Ressignificando as origens do câncer

Embora esta nova pesquisa ofereça ideias convincentes sobre a relação entre poluição do ar e câncer de pulmão, talvez a descoberta mais inovadora seja o ressurgimento de uma hipótese de câncer de 75 anos de idade que havia sido esquecida por muitos cientistas. Falando à BBC, Swanton disse que é provável que esse mecanismo de ativação de câncer em duas frentes seja descoberto em vários outros tipos de câncer além dessa associação inicial de PM2,5 a EGFR.

“A poluição é um belo exemplo, mas haverá outros 200 exemplos disso nos próximos 10 anos”, especulou Swanton.

Alguns pesquisadores já estão se perguntando qual o papel que a inflamação pode desempenhar no desencadeamento de certos tipos de câncer que anteriormente eram completamente atribuídos a um único carcinógeno. Fumar, por exemplo, é conhecido por promover o câncer de pulmão, causando diretamente danos ao DNA nas células pulmonares. Mas e se uma via inflamatória semelhante desencadeada pela fumaça do tabaco estiver desempenhando algum papel nesses tipos de câncer de pulmão?

Allan Balmain, geneticista de câncer da Universidade da Califórnia, em San Francisco, que não trabalhou nesta nova pesquisa, disse ao [jornal] The Guardian que isso aumenta a possibilidade de cigarros eletrônicos influenciarem o câncer de pulmão. Os cigarros eletrônicos podem não induzir danos ao DNA em células como a fumaça do tabaco o faz, mas há evidências de que a inflamação nos pulmões pode ser desencadeada pelo vapor, de acordo com Balmain.

“As empresas de tabaco estão agora dizendo que os fumantes devem mudar para o cigarro eletrônico, pois isso reduz a exposição a mutagênicos e, portanto, o risco de câncer desaparecerá”, disse Balmain. “Isso não é verdade, pois nossas células sofrem mutações de qualquer maneira, e há evidências de que o vapor pode induzir doenças pulmonares e causar inflamação semelhante aos promotores”.

Fontes: Francis Crick Institute, ESMO

Artigo original (em inglês) publicado por Rich Haridy, na New Atlas.