Novos exames de sangue prometem detectar câncer mais cedo, antes mesmo de tumores se formarem

Cientistas estão desenvolvendo exames de sangue capazes de detectar câncer muito antes do aparecimento de sintomas, marcando uma mudança de foco: de tratar tumores para interceptar a doença décadas antes de ela se desenvolver. A abordagem mira processos biológicos e sinais de alerta moleculares que surgem anos antes de o câncer ficar evidente.

Cientistas projetaram um potente sensor baseado em luz capaz de detectar quantidades extremamente pequenas de biomarcadores de câncer no sangue. A inovação pode, no futuro, permitir que médicos identifiquem sinais precoces de câncer e outras doenças por meio de uma coleta de sangue de rotina. O sensor combina nanoestruturas feitas de DNA com pontos quânticos e tecnologia de edição gênica CRISPR para detectar sinais fracos de biomarcadores usando uma abordagem óptica conhecida como geração de segundo harmônico (second harmonic generation, SHG), segundo Han Zhang, líder da equipe de pesquisa da Shenzhen University, na China.

Na Optica, revista de pesquisa de alto impacto do Optica Publishing Group, a equipe relatou que o dispositivo detectou biomarcadores de câncer de pulmão em amostras de pacientes em níveis subattomolares. Mesmo quando havia apenas algumas moléculas presentes, o sistema produziu um sinal claro e mensurável. Como a plataforma é programável, ela poderia potencialmente ser adaptada para identificar vírus, bactérias, toxinas ambientais ou biomarcadores ligados a condições como a doença de Alzheimer.

O método é promissor para viabilizar triagens simples por exame de sangue para câncer de pulmão antes que um tumor possa ser visível em uma tomografia computadorizada (CT). Ele também pode ajudar a avançar opções de tratamento personalizado ao permitir que médicos monitorem os níveis de biomarcadores de um paciente diariamente ou semanalmente para avaliar a eficácia de medicamentos, em vez de esperar meses por resultados de imagem.

A maioria dos testes atuais de biomarcadores exige amplificação química para aumentar sinais moleculares minúsculos, o que adiciona tempo, complexidade e custo. Os pesquisadores buscaram criar uma estratégia de detecção direta que elimine essas etapas adicionais. O sistema se baseia em SHG, um fenômeno óptico não linear em que a luz incidente é convertida em luz com metade do comprimento de onda. Neste projeto, a SHG ocorre na superfície de um semicondutor bidimensional chamado dissulfeto de molibdênio (MoS₂).

Para posicionar com precisão os componentes de detecção, a equipe construiu tetraedros de DNA, pequenas nanoestruturas em forma de pirâmide formadas inteiramente por DNA. Essas estruturas mantêm os pontos quânticos a distâncias cuidadosamente controladas da superfície de MoS₂. Os pontos quânticos intensificam o campo óptico local e aumentam o sinal de SHG. Em seguida, foi incorporada a tecnologia de edição gênica CRISPR-Cas para reconhecer biomarcadores específicos. Quando a proteína Cas12a detecta seu alvo, ela corta as fitas de DNA que ancoram os pontos quânticos. Essa ação desencadeia uma queda mensurável no sinal de SHG. Como a SHG produz muito pouco ruído de fundo, o sistema consegue detectar concentrações extremamente baixas de biomarcadores com alta sensibilidade.

Para avaliar o desempenho no mundo real, os pesquisadores se concentraram em miR-21, um biomarcador de microRNA associado ao câncer de pulmão. Depois de confirmar que o dispositivo conseguia detectar miR-21 em uma solução tampão controlada, eles o testaram usando soro humano de pacientes com câncer de pulmão para simular um exame de sangue real. O sensor funcionou excepcionalmente bem, mostrando que integrar óptica, nanomateriais e biologia pode ser uma estratégia eficaz para otimizar um dispositivo. O sensor também foi altamente específico, ignorando outras fitas de RNA semelhantes e detectando apenas o alvo relacionado ao câncer de pulmão.

Cientistas também estão desenvolvendo testes de detecção precoce de múltiplos cânceres (multi-cancer early detection tests, MCEDs), que procuram pequenos fragmentos de DNA no sangue. Os MCEDs funcionam ao buscar DNA tumoral circulante, ou ctDNA — fragmentos de DNA que células cancerosas ou pré-cancerosas liberam na corrente sanguínea. Mesmo cânceres muito iniciais liberam esse DNA, de modo que os testes podem detectar a doença muito antes de ela aparecer em um exame de imagem.

Os MCEDs podem aumentar as taxas de sobrevivência por meio da detecção precoce, especialmente no câncer colorretal. Quando médicos diagnosticam câncer colorretal no estágio um, 92% dos pacientes sobrevivem cinco anos. Mas quando o detectam no estágio quatro, apenas 18% sobrevivem esse período. Os testes não são perfeitos, porém. Eles deixam de identificar alguns cânceres por completo, e resultados positivos ainda precisam de exames de acompanhamento para confirmação. Ainda assim, pesquisas sugerem que os MCEDs podem se tornar cruciais para detectar cânceres que normalmente passam despercebidos até bem mais tarde.

Pesquisadores estão procurando sinais sutis de alerta precoce que aparecem muito antes de o câncer se tornar evidente. Entre eles estão mutações genéticas que se acumulam silenciosamente nas células, conferindo-lhes vantagens contra as defesas imunológicas. Eles também analisam lesões pré-cancerosas, como pintas ou pólipos, e mudanças visíveis iniciais nos tecidos.

Grandes estudos genéticos revelam que, à medida que as pessoas envelhecem, seus corpos acumulam pequenos grupos de células mutadas chamados clones, que crescem silenciosamente. Os cientistas estudaram isso de forma particularmente detalhada no sangue. Esses clones podem ajudar a prever quem pode desenvolver cânceres hematológicos como a leucemia, e fatores genéticos, inflamação e ambientais os influenciam fortemente. De forma crucial, médicos podem medir e acompanhar essas mudanças ao longo do tempo. Isso abre possibilidades de intervenção precoce.

Um estudo de 16 anos acompanhou cerca de 7.000 mulheres e revelou como essas mutações atuam. Algumas mutações ajudaram clones a se multiplicarem mais rapidamente, enquanto outras os tornaram particularmente sensíveis à inflamação. Quando havia inflamação, esses clones sensíveis se expandiam. Destrinchar esses padrões ajuda pesquisadores a identificar pessoas com maior chance de desenvolver câncer mais tarde.

A pesquisa revela algo fundamental sobre o câncer. Ele não é um evento súbito que produz instantaneamente um tumor. Em vez disso, o câncer se desenvolve por um processo lento, de múltiplas etapas, com sinais de alerta detectáveis ao longo do caminho. Esses sinais iniciais podem se tornar alvos poderosos para interromper o câncer antes que ele comece.

Pesquisadores do câncer imaginam combinar mutações genéticas, fatores ambientais e resultados de MCED para orientar a prevenção precoce do câncer. Mas o câncer difere de doenças cardíacas em aspectos importantes. O câncer não segue um caminho previsível, e algumas lesões iniciais regridem ou nunca progridem. Há também o risco de sobrediagnóstico. Ser informado de que você tem maior risco quando se sente perfeitamente saudável gera ansiedade.

Os testes MCED trazem suas próprias preocupações éticas. A precisão não é o único ponto que importa. Às vezes, os testes sinalizam câncer quando ele não existe, levando a exames de imagem e biópsias de acompanhamento de que os pacientes não precisam de fato. A ansiedade causada por tudo isso tem um custo alto, tanto para os pacientes quanto para o sistema de saúde. Se esses testes forem caros ou disponíveis apenas de forma privada, podem piorar as desigualdades em saúde. Essa preocupação é mais intensa em países de baixa renda.

Nos EUA, o órgão regulador de medicamentos está investigando como os exames de sangue MCED devem funcionar. Eles estão examinando quão confiáveis os testes precisam ser e quais acompanhamentos os médicos devem exigir para manter os pacientes seguros. O Reino Unido está seguindo o mesmo caminho. O National Cancer Plan for England, publicado em 4 de fevereiro de 2026, compromete-se a oferecer 9,5 milhões de exames diagnósticos adicionais por meio do NHS.

O próximo objetivo para o sensor CRISPR é reduzir o sistema óptico. Os pesquisadores pretendem desenvolver uma versão portátil que possa ser usada à beira do leito, em clínicas ambulatoriais ou em áreas remotas com recursos médicos limitados.