Como o Darwinismo pode mudar tratamentos contra câncer e superbactérias:site de aposta para presidente do brasil

Como médico, Nesse percebeu que, apesarsite de aposta para presidente do brasilcompreender como essas forças podem modelar as espécies, ele não fazia ideiasite de aposta para presidente do brasilcomo funciona a seleção natural dentro do corpo humano.

"Aprendi metade da biologia. Ninguém nunca havia falado sobre a importância da biologia evolutiva [na medicina]", ele conta. "Comecei imediatamente a me perguntar se haveria explicações similares para os genes que causam as doenças."

Hoje, Nesse é considerado o pai da medicina evolutiva, também conhecida como medicina darwiniana – uma disciplina relativamente nova esite de aposta para presidente do brasilcrescimento, que aplica a teoria da evolução a questões sobre a saúde e as doenças humanas.

Enquanto a maioria das pesquisas médicas modernas concentra-se nas causas físicas e moleculares das doenças, a medicina evolutiva tenta entender,site de aposta para presidente do brasilprimeiro lugar, por que podemos ter evoluído para sermos susceptíveis às condições e como podemos usar a evolução para combatê-las.

"Aqui, estamos lidando com uma ciência básica totalmente nova que não foi aplicada à medicina", explica Nesse.

Mudar por completo o nosso entendimento sobre o que é o corpo humano e como ele funciona é uma tarefa gigantesca. Mesmo assim, cada vez mais cientistas estão tentando aplicar o pensamento evolutivo para fazer avançar a medicina.

Este trabalho já está começando a mudar nosso conhecimento sobre o desenvolvimento do câncer e das doenças autoimunes. E também está revelando novas estratégias para lidar com as adversidades da assistência médica, como a resistência antimicrobiana.

"Fico surpreso ao ver que houve tantas implicações práticassite de aposta para presidente do brasiltão pouco tempo", afirma Nesse.

O câncer é uma demonstração do processo evolutivosite de aposta para presidente do brasilum microcosmo. Ele é formado por aglomeradossite de aposta para presidente do brasilcélulassite de aposta para presidente do brasilconcorrência e cooperação contínua entre si,site de aposta para presidente do brasilformas que ajudam o tumor a crescer e florescer.

Um estudo recente destacou a capacidade "infinita” das células cancerosassite de aposta para presidente do brasilevoluir e sobreviver.

Quando um paciente recebe terapia medicamentosa, por exemplo, surge uma nova pressão seletiva que elimina as células mais vulneráveis ao tratamento. Mas as células menos vulneráveis, ou até imunes aos efeitos daquela terapia, sobrevivem e transmitem suas características genéticas para os seus descendentes.

É por isso que as terapias contra o câncer — mesmo as altamente bem sucedidas — deixarãosite de aposta para presidente do brasilfuncionarsite de aposta para presidente do brasilmuitos pacientessite de aposta para presidente do brasilalgum momento, já que as células cancerosas desenvolvem resistência ao tratamento esite de aposta para presidente do brasilpopulação irá crescersite de aposta para presidente do brasilforma descontrolada.

"Pode-se afirmar que esta é a causa imediata da morte da maioria dos pacientes", segundo Robert Gatenby, um dos diretores do Centrosite de aposta para presidente do brasilExcelênciasite de aposta para presidente do brasilTerapia Evolutiva do Moffitt Cancer Center, na Flórida (Estados Unidos).

E, utilizando o pensamento evolutivo, o laboratóriosite de aposta para presidente do brasilGatenby está desenvolvendo duas estratégias diferentes para combater o câncer: a terapia adaptativa e a terapiasite de aposta para presidente do brasilextinção.

Terapia adaptativa

A terapia adaptativa pretende controlar a propagação do câncer,site de aposta para presidente do brasilvezsite de aposta para presidente do brasiltentar eliminá-lo completamente.

O princípio do tratamento do câncer nos últimos 50 anos é a aplicação da mesma medicação, ousite de aposta para presidente do brasiluma combinaçãosite de aposta para presidente do brasilmedicamentos,site de aposta para presidente do brasilciclos, até que haja claras evidências da progressão do tumor (quando o tumor começa a crescersite de aposta para presidente do brasilforma descontrolada) ou do excessosite de aposta para presidente do brasiltoxicidade, segundo Gatenby. Este momento, normalmente, fica muito além do pontosite de aposta para presidente do brasilreação máxima do tratamento.

Para Gatenby, isso é "inútil", pois a maior parte das células remanescentes é resistente à droga. Por isso, ao prosseguir com a mesma terapia, o oncologista oferece a estas células a oportunidadesite de aposta para presidente do brasilproliferar-se,site de aposta para presidente do brasilforma quesite de aposta para presidente do brasilpopulação fique maior e mais diversificada.

Jásite de aposta para presidente do brasilteoriasite de aposta para presidente do brasilterapia adaptativa pretende ajustar a dosagem dos medicamentos para que o tratamento seja personalizado — apenas o suficiente para reduzir o tumor e mantê-lo com o menor tamanho possível, sem eliminar totalmente a população sensível. E,site de aposta para presidente do brasilseguida, a terapia é suspensa.

Este procedimento permite que as células sensíveis ao tratamento continuem a disputar o espaço dentro do tumor, evitando que outras células, resistentes à medicação, tornem-se dominantes devido à vantagem adaptativa.

"Como não podemos controlar as células tumorais que são resistentes à terapia, precisamos fazer com que as células sensíveis ao tratamento trabalhem para nós", afirma Gatenby. Ele vem desenvolvendo esta ideia desdesite de aposta para presidente do brasilprimeira publicação sobre o assunto,site de aposta para presidente do brasil1991.

"Você pode simplesmente continuar o tratamentosite de aposta para presidente do brasilciclos e seguir reduzindo, deixando crescer, reduzindo e deixando crescer". Para ele, a esperança é que os médicos consigam manter os pacientes vivos por um longo período, sem que precisem sofrer os efeitos colaterais do tratamentosite de aposta para presidente do brasilcerca da metade desse tempo.

Seu gruposite de aposta para presidente do brasilpesquisa, considerado o mais avançado neste campo, já demonstrou que esta técnica funcionasite de aposta para presidente do brasilum pequeno teste piloto entre pacientes com câncer da próstata.

Os pacientes que passaram pela terapia adaptativa receberam a metade da dose normalsite de aposta para presidente do brasilum medicamento quimioterápico ao longo do teste e passaram 46% do tempo sem receber medicação.

O tempo desde o início da terapia até o momentosite de aposta para presidente do brasilque o câncer parousite de aposta para presidente do brasilreagir ao tratamento foi 19 meses maior no grupo que recebeu esta terapia adaptativa,site de aposta para presidente do brasilcomparação com os que receberam quimioterapia padrão. E os pacientes que receberam a terapia adaptativa também tiveram sobrevivência geral 2,26 anos maior do que com o tratamento padrão.

"Como esses pacientes receberam apenas cerca da metade da droga que teriam recebido com outro tratamento, o custo anual dasite de aposta para presidente do brasilterapia também foi US$ 70 mil [cercasite de aposta para presidente do brasilR$ 340 mil] menor por paciente", afirma Gatenby.

Terapiasite de aposta para presidente do brasilextinção

Na terapiasite de aposta para presidente do brasilextinção, Gatenby pretende dar mais um passo adiante. Ele quer usar o que sabemos sobre a extinção das espécies animais para projetar terapias curativas que causem a extinçãosite de aposta para presidente do brasilpopulações cancerosas.

A ideia seria não esperar pelo novo crescimento do tumor após a aplicação da terapia inicial, mas sim atingir o tumor com uma terapia totalmente diferente antes que ele possa se recuperar – pegando as células tumoraissite de aposta para presidente do brasilsurpresa com um ciclo rápidosite de aposta para presidente do brasiluma medicação diferente, durante o pico dasite de aposta para presidente do brasilreação ao primeiro tratamento.

Mas, até agora, foi apenas publicado um modelo matemático explorando esta ideia, embora a equipesite de aposta para presidente do brasilGatenby tenha proposto testes clínicos usando a terapiasite de aposta para presidente do brasilextinção contra câncer do pâncreas e câncersite de aposta para presidente do brasilmama.

Na verdade, a grande questão ainda é como esta espéciesite de aposta para presidente do brasilpesquisa irá sair dos testes clínicos, se for bem sucedida, para a aceitação no mundo real, segundo Michael E. Hochberg, renomado diretorsite de aposta para presidente do brasilpesquisa do Centro Nacionalsite de aposta para presidente do brasilPesquisas Científicas da Universidadesite de aposta para presidente do brasilMontpellier, na França.

"A parte principal do quebra-cabeça é transformar issosite de aposta para presidente do brasilmedicina", afirma Hochberg. "Qual é o seu uso realista,site de aposta para presidente do brasiltermossite de aposta para presidente do brasilutilidade?"

Para ele, a medicina evolutiva talvez seja, realmente, a perspectiva científica mais provável para lidar com grandes questões como estas, mas os médicos ainda precisam tratar pacientes todos os dias com soluções conhecidas, melhores práticas testadas e comprovadas, e com pouco lugar para hipóteses.

"Eles têm a obrigaçãosite de aposta para presidente do brasil'antessite de aposta para presidente do brasiltudo, não prejudicar'", afirma Hochberg – e, no momento, estas descobertas ainda são preliminares.

"Acho que esta talvez seja a maior crítica não declarada a este respeito", segundo ele. "Algum dia, isso irá ver a luz do dia?"

A resistência aos antibióticos

A medicina evolutiva também é aplicada na busca por uma solução para um dos problemas que crescem mais rapidamente no mundo atual: a resistência antimicrobiana.

À medida que a medicina moderna desenvolveu poderosos antibióticos para eliminar bactérias prejudiciais que infectam os seres humanos e causam doenças, o seu uso indiscriminado também fez, inadvertidamente, com que as bactérias evoluíssem, criando resistência a esses medicamentos por meio da seleção natural.

Estima-se que as bactérias com resistência antimicrobiana tenham causado mais mortes do que o HIV/AIDS ou maláriasite de aposta para presidente do brasil2019, somando maissite de aposta para presidente do brasil1,2 milhãosite de aposta para presidente do brasilvítimas fatais.

Atualmente, os médicos combatem as doenças causadas por bactérias com resistência a antibióticos substituindo os medicamentos por outros, na esperançasite de aposta para presidente do brasilpoder vencer as defesas bacterianas contra outras drogas.

Mas esta prática traz o riscosite de aposta para presidente do brasilfazer avançar o riscosite de aposta para presidente do brasilresistência,site de aposta para presidente do brasilvezsite de aposta para presidente do brasilinterrompê-lo. Na verdade, as bactérias estão evoluindo para se tornarem geneticamente cada vez mais resistentes aos medicamentos.

As bactérias também desenvolvem resistênciasite de aposta para presidente do brasildiversas formas, desde a trocasite de aposta para presidente do brasilmaterial genético até o acúmulosite de aposta para presidente do brasilmutações aleatórias. Por isso, os cientistas evolutivos estão testando diversas abordagens diferentes para interromper esses processos.

"Se quisermos solucionar este problema, precisamos compreender a evolução e, então, ir atrás dos pontos fracos", segundo Andrew Read, diretor do Instituto Hucksite de aposta para presidente do brasilCiências da Vida da Universidade Estadual da Pensilvânia, nos Estados Unidos. A equipesite de aposta para presidente do brasilRead está desenvolvendo "drogas antiantibióticos" para ajudar a controlar o avanço da resistência antimicrobianasite de aposta para presidente do brasillocais onde os medicamentos podem prejudicar mais do que beneficiar os pacientes.

Nos hospitais, a resistência antimicrobiana normalmente surge porque alguns dos antibióticos fortes administrados por via intravenosa – cercasite de aposta para presidente do brasil5-10%, segundo Read – chegam ao aparelho digestivo dos pacientes.

Ali, eles encontram uma enorme comunidadesite de aposta para presidente do brasilmicróbios, causando alterações prejudiciais para o equilíbrio daquela comunidade e deixando alguns que adquiriram resistência ao antibiótico. É o que ocorre no casosite de aposta para presidente do brasildoenças como Clostridium difficile (C. diff), uma bactéria que infecciona o intestinosite de aposta para presidente do brasilpacientes tratados com antibióticos por alguma outra razão.

Se os pacientes puderem tomar "antiantibióticos" que anulem o efeito dos medicamentos depois que eles atingirem o intestino, a probabilidadesite de aposta para presidente do brasildesenvolvimentosite de aposta para presidente do brasilresistência pelas bactérias será reduzida. As drogassite de aposta para presidente do brasildesativação propriamente ditas não fazem nada clinicamente, mas impedem a ação do medicamento no intestino.

"O que eu gosto nesta técnica é que o mecanismosite de aposta para presidente do brasilresistência realmente não importa", explica Read. "Não importa se existe resistência ali. Não importa se e como ela foi adquirida, ela simplesmente elimina a força que faz aumentar a resistência da população."

Seu laboratório já demonstrou que este mecanismo funciona bemsite de aposta para presidente do brasilcamundongos para evitar a difusão da superbactéria Enterococcus faecium após tratamento com antibióticos.

Outros pesquisadores conseguiram demonstrar que alguns compostos, como um adsorvente à basesite de aposta para presidente do brasilcarvão ou uma enzima chamada ribaxamase, podem ajudar a evitar a disseminaçãosite de aposta para presidente do brasilC. diffsite de aposta para presidente do brasilcamundongos com a mesma técnica.

Mas esta é uma solução geral que não inibe a resistência se as bactérias encontrarem os medicamentos.

A 'conjugação'

Uma razão da dificuldade para combater a resistência bacteriana é o fatosite de aposta para presidente do brasilque ela não aparece simplesmente pela via evolutiva típica, regida pelo acaso – quando uma mutação qualquer faz com que algumas bactérias fiquem mais fortes e consigam resistir aos medicamentos.

Ela também acontece graças à transferência horizontalsite de aposta para presidente do brasilgenes, que faz com que fragmentos circularessite de aposta para presidente do brasilDNA conhecidos como plasmídeos possam ser transmitidos diretamentesite de aposta para presidente do brasiluma bactéria para outra.

Já se descobriu que este processo acontece tanto na mesma espéciesite de aposta para presidente do brasilbactéria, quanto entre espécies diferentes, o que permite que as mutações que geram resistência a drogas se disseminem com muito mais rapidez.

O gruposite de aposta para presidente do brasilpesquisa da professora Anne Farewell na Universidadesite de aposta para presidente do brasilGotemburgo, na Suécia, está tentando reduzir a velocidadesite de aposta para presidente do brasilum dos mecanismos utilizados pelas bactérias para compartilhar DNA horizontalmente, conhecido como "conjugação".

A conjugação é uma espéciesite de aposta para presidente do brasilsexo entre as bactérias. Nela, as células entramsite de aposta para presidente do brasilcontato direto entre si, muitas vezes por meiosite de aposta para presidente do brasilum tubo que corre entre elas.

"Sei que não conseguimos vencê-las", afirma Farewell, que leciona biologia molecular. "Mas a nossa ideia é que,site de aposta para presidente do brasilvezsite de aposta para presidente do brasilum antibiótico ser útil por 20 anos, talvez ele mantenhasite de aposta para presidente do brasilutilidade por 40 ou 50 anos."

A professora está selecionando grandes variedadessite de aposta para presidente do brasilmicróbios para indicar exatamente quais paressite de aposta para presidente do brasilespécies bacterianas podem se misturar e combinar-se por meiosite de aposta para presidente do brasilconjugação. Ela também está pesquisando se existem condições ambientais específicas – como pesticidas ou contaminação por metais pesados – que facilitam ou dificultam a conjugação entre essas bactérias.

Suas pesquisas já demonstraram que Escherichia coli – uma bactéria comum que pode causar intoxicação alimentar e uma ampla variedadesite de aposta para presidente do brasiloutras infecções – pode tersite de aposta para presidente do brasilconjugação bloqueada se entrarsite de aposta para presidente do brasilcontato com cobre, que reduzsite de aposta para presidente do brasilcapacidadesite de aposta para presidente do brasilconjugar-sesite de aposta para presidente do brasilquase 100 vezes.

Pesquisas anteriores também sugerem que uma certa classesite de aposta para presidente do brasilácidos graxos sintéticos pode inibir a conjugação, da mesma forma que o óleo essencialsite de aposta para presidente do brasilsálvia.

E estudos encontraram as mesmas propriedades anticonjugaçãosite de aposta para presidente do brasilisotiocianatosite de aposta para presidente do brasilbenzila, um composto antimicrobiano encontradosite de aposta para presidente do brasilplantas da família da mostarda, bem como nos ácidos tanzawaicos, que são substânciassite de aposta para presidente do brasilocorrência natural.

"Entender quais moléculas impedem a conjugação poderá ajudar a desenvolver 'drogas anticonjugação' que sejam eficazes", segundo Farewell, "mas as pesquisas neste campo ainda são preliminares e existem também muitas outras formassite de aposta para presidente do brasilcompartilhamentosite de aposta para presidente do brasilDNA entre as bactérias que não serão afetadas por esta técnica."

A professora explica que as bactérias são incrivelmente astutas. "Não acho que haverá uma [única] solução. Haverá diversas técnicas."

'A ciência sempre vence'

Embora os campos da pesquisa do câncer e da resistência bacteriana sejam os mais avançados da medicina evolutiva, ainda existe um longo caminho pela frente.

Os críticos defendem que, mesmo conhecendo mais sobre a teoria da medicina evolutiva, não está claro até que ponto este novo conhecimento pode ser utilizado na prática.

"O problema, na minha opinião pessoal, é o entusiasmo desmedido a este respeito", afirma Michael Hochberg. Ele é o autorsite de aposta para presidente do brasilum recente comentário sobre a medicina evolutiva, publicado na revista científica Frontiers.

"Raramente observei conversas que realmente se dedicassem à questão da logística, dos lucros esite de aposta para presidente do brasiloutras questões sobre a transferência do laboratório para a clínica", explica ele. "É uma caixasite de aposta para presidente do brasilPandora, totalmente diferente."

E existem também os atritos intelectuais.

Os acadêmicos darwinianos podem estar muito entusiasmados, mas os que recebem estas novas teorias tendem a ser mais céticos. A medicina evolutiva sozinha não pode curar a todos – ela é uma formasite de aposta para presidente do brasilabordagem dos problemas da medicina.

"A medicina é praticada por pessoas que, tipicamente, não receberam formaçãosite de aposta para presidente do brasilnada que tenha relação com a biologia evolutiva", afirma o biólogo evolutivo Bernard Crespi, da Universidade Simon Fraser, no Canadá. Ele também escreveu recentemente sobre as limitações da medicina evolutiva.

Para Crespi, "o principal desafio é estabelecer uma ponte entre os acadêmicos, a formação dos médicos esite de aposta para presidente do brasilmentalidade no contexto da instituição médica das grandes companhias farmacêuticas como um todo".

Robert Gatenby acredita que as técnicassite de aposta para presidente do brasilterapia adaptativasite de aposta para presidente do brasilcâncer, por exemplo, exigirão que mudemos nossa formasite de aposta para presidente do brasilpensar nessas doenças — abandonando, por exemplo, grande parte da nossa terminologiasite de aposta para presidente do brasilguerra, como "batalha" e "luta" para "destruir" o câncer, e pensando maissite de aposta para presidente do brasilgestão da doença. Será preciso muito trabalhosite de aposta para presidente do brasilconvencimento, segundo Gatenby.

A formasite de aposta para presidente do brasilque a medicina evolutiva irá encontrar um caminho para colaborar com a indústria farmacêutica ainda é uma grande interrogação. Mas Nesse — que deu início a todo este processo — afirma que a medicina evolutiva ainda tem o podersite de aposta para presidente do brasiloferecer novas questões e respostas sobre as doenças.

"Você pode achar que fico meio exaltado com isso porque é ridículo", afirma ele. "Existe um fosso entre a biologia evolutiva e a medicina, que está realmente prejudicando a saúde humana."

"O processo é lento, mas a ciência sempre vence."

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.