Biópsias líquidas assistidas por IA são promissoras para a detecção precoce do câncer

Biópsias líquidas assistidas por IA são promissoras para a detecção precoce do câncer

A perspectiva de diagnosticar o cancro utilizando métodos indolores – como um simples exame de sangue ou urina alimentado por IA que detecta pequenas partículas chamadas exossomas – está a tornar-se cada vez mais realista. Os cientistas acreditam que esta abordagem poderá um dia permitir a identificação rápida e simples de biomarcadores de cancro.

Esta visão inovadora segue uma extensa revisão narrativa da literatura e fornece um resumo abrangente e interpretativo e uma análise da pesquisa publicada sobre este tópico.

Os resultados da revisão, liderada por Mohammad Harb Semreen, professor de química farmacêutica na Universidade de Sharjah, foram publicados na revista internacionalClínica Química Acta. Avaliou resultados de mais de 100 estudos e resumiu quatro contextos principais que forneceram interpretação, análise e visão especializada.

A revisão, que resumiu pesquisas publicadas entre 2018 e 2025, concentra-se nos exossomos – pequenos sacos liberados por quase todas as células do corpo que atuam como mensageiros, transportando mensagens moleculares de uma célula para outra. No cancro, estes mensageiros microscópicos mudam dramaticamente: ficam carregados de proteínas, material genético, lípidos e metabolitos que reflectem o que está a acontecer no tumor.

“Ao decifrar a ‘carga’ molecular destes exossomos através de uma abordagem multi-ómica – combinando proteómica, transcriptómica, metabolómica e lipidómica – podemos criar um mapa detalhado de como os cancros comunicam, crescem e evitam o tratamento”, explicou o Prof. “Isso dá aos pesquisadores uma nova oportunidade de descobrir biomarcadores precisos e confiáveis ​​que podem detectar o câncer mais cedo, prever o quão agressivo ele pode se tornar e monitorar como os pacientes respondem à terapia”.

Exossomos são pequenas partículas liberadas pelas células humanas que circulam livremente nos fluidos corporais. Como carregam assinaturas moleculares de células cancerígenas, um exame de sangue ou urina de rotina poderá um dia fornecer um método precoce e não invasivo para detectar o câncer.

Os actuais avanços na inteligência artificial (IA) estão a acelerar este progresso ao digitalizar enormes quantidades de conjuntos de dados moleculares para revelar padrões invisíveis ao olho humano, contribuindo para uma identificação mais rápida e precisa de biomarcadores de cancro fiáveis.

O professor Semreen descreve esta abordagem como “poderosa” porque “os exossomos podem ser obtidos a partir de fluidos corporais simples, como sangue ou urina, o que significa que o câncer poderá um dia ser detectado através de uma biópsia líquida não invasiva, em vez de amostras de tecido doloroso”.

Os autores enfatizam que, longe de serem espectadores passivos, os exossomos influenciam a propagação do tumor, a evasão imunológica e a resistência aos medicamentos, tornando-os mensageiros e manipuladores no processo do câncer.

O artigo destaca como a combinação de dados multiômicos com inteligência artificial pode desvendar a enorme complexidade dessas vesículas para identificar sinais clinicamente significativos. Esta integração aproxima os cientistas do diagnóstico personalizado e preditivo do cancro – onde um exame de sangue de rotina pode revelar os primeiros sinais da doença e orientar as decisões de tratamento com uma precisão sem precedentes.

Dado que o cancro continua a ser uma das principais causas de morte em todo o mundo, o estudo destaca o potencial dos testes de sangue ou urina alimentados por IA para detetar rápida e facilmente a doença - antes que os sintomas apareçam e as células cancerígenas se espalhem - permitindo uma intervenção precoce e melhorando os resultados do tratamento.

De acordo com a Agência Internacional de Investigação sobre o Cancro (IARC), ocorreram cerca de 20 milhões de novos casos de cancro e quase 10 milhões de mortes em 2022. Cerca de 53,5 milhões de pessoas viveram cinco anos após o diagnóstico de cancro. Estatisticamente, cerca de uma em cada cinco pessoas desenvolverá cancro durante a sua vida, enquanto cerca de um em cada nove homens e uma em cada 12 mulheres morrerão da doença.

Os exossomos transmitem os sussurros das células cancerígenas - aprendemos a ouvir. Ao decodificar os exossomos, podemos detectar o câncer mais cedo e tratá-lo de forma mais inteligente.

Nosso objetivo é transformar um simples exame de sangue em uma poderosa ferramenta de diagnóstico. Esses nanomensageiros nos dão uma visão em tempo real do que está acontecendo dentro dos tumores. O que antes exigia uma cirurgia em breve poderá ser feito com uma gota de sangue.”

Fatima Maher Al-Daffaie, autora principal do estudo, doutoranda em Design e Pesquisa de Medicamentos, Faculdade de Farmácia da Universidade de Sharjah

Quando questionado sobre as implicações práticas da investigação, o Prof Semreen disse que as descobertas podem mudar a forma como o cancro é detectado e tratado no futuro. “A aplicação mais imediata é o desenvolvimento de biópsias líquidas – exames simples de sangue ou urina que analisam exossomos para detectar câncer em estágio inicial, monitorar a resposta ao tratamento e até mesmo prever recaídas antes que os sintomas apareçam.”

Ele acrescentou: "Como os exossomos carregam as mesmas impressões digitais moleculares que suas células tumorais parentais, eles fornecem um instantâneo não invasivo e em tempo real do que está acontecendo dentro do corpo. Isso poderia permitir que os médicos passassem de biópsias de tecidos tradicionais para testes mais seguros, mais rápidos e mais repetíveis que rastreiam doenças ao longo do tempo."

Uma segunda abordagem promissora reside na utilização de exossomos como veículos naturais de distribuição de medicamentos. "Essas vesículas em nanoescala podem ser projetadas para fornecer medicamentos contra o câncer, moléculas de RNA ou até mesmo ferramentas de edição genética diretamente às células tumorais. Sua compatibilidade natural com o corpo humano significa que podem fornecer tratamentos exatamente onde são necessários, reduzindo os efeitos colaterais e aumentando a eficácia."

Ahmad Abuhelwa, Professor Associado de Farmacologia Clínica e Farmacometria na Universidade de Sharjah e coautor, observou:
"Os exossomos fornecem um retrato vívido do comportamento do câncer. Ao analisar suas assinaturas moleculares, podemos personalizar o tratamento e monitorar como o tumor de cada paciente se desenvolve ao longo do tempo."

Ele continuou: "O que torna esta pesquisa tão interessante é o seu potencial para revolucionar o diagnóstico. Ao integrar dados multiômicos e inteligência artificial, podemos interpretar a enorme complexidade da biologia do câncer de uma forma que seja clinicamente acionável. Este é um passo no sentido de tornar a oncologia de precisão não apenas um conceito, mas uma realidade nos cuidados médicos de rotina".

Quando questionados se a investigação atraiu o interesse da indústria ou das instituições de saúde, os autores disseram que ainda não houve colaborações formais, embora o campo estivesse a atrair uma atenção significativa em todo o mundo. O diagnóstico baseado em exossomos e as tecnologias de biópsia líquida estão entre as áreas de mais rápido crescimento da medicina de precisão, atraindo grandes investimentos de empresas farmacêuticas e de biotecnologia.

“À medida que o nosso trabalho continua a unir a investigação científica e as aplicações clínicas, esperamos a formação de novas parcerias – particularmente com empresas e institutos de investigação interessados ​​no desenvolvimento de diagnósticos de cancro de próxima geração e ferramentas de monitorização personalizadas”, disse o Prof.

Fontes: