Uma nova pesquisa poderá mudar a forma como a medicina trata o câncer na era da IA ​​(Inteligência Artificial).

(Dan Tri) - Novas descobertas sobre o relógio biológico e o metabolismo celular são consideradas a chave para um tratamento mais eficaz do câncer na era da inteligência artificial.

No workshop “Materiais avançados, tecnologia energética e saúde na era da inteligência artificial”, realizado durante a Semana de Ciência e Tecnologia VinFuture 2025, o professor Dang Van Chi apresentou uma pesquisa que demonstra que os ritmos circadianos e o metabolismo celular desempenham um papel fundamental na determinação da eficácia da imunoterapia e de medicamentos direcionados.

O professor Dang Van Chi fala sobre "Ritmos biológicos, metabolismo do câncer e imunoterapia" (Foto: Hai Yen).

Os ritmos circadianos desempenham um papel fundamental no controle das células cancerígenas.

O ritmo circadiano é considerado um dos sistemas reguladores mais importantes do corpo humano. Esse mecanismo opera por meio de uma rede genética que funciona em um ciclo de 24 horas. Nela, BMAL1 e CLOCK são dois fatores centrais que ajudam a regular o sono, o metabolismo energético, os hormônios e a homeostase.

Quando o relógio biológico funciona ritmicamente, as células têm períodos de atividade e repouso bem definidos. Quando esse ritmo está dessincronizado, a capacidade de reparar o DNA é reduzida e muitos processos vitais ficam desordenados.

Análises publicadas nas revistas Cell Metabolism e Nature Reviews Cancer mostram que a disrupção do ritmo circadiano não afeta apenas o sono e o metabolismo, mas também enfraquece o sistema imunológico. Quando as células imunológicas são ativadas no momento errado, o corpo tem mais dificuldade em detectar e eliminar células anormais que podem se tornar os focos do câncer.

Para melhor compreender esse mecanismo, os cientistas frequentemente utilizam modelos animais. Esse é o método padrão em pesquisa biomédica, pois permite o controle de genes, ambiente e atividade celular, algo impossível em estudos com humanos. Em muitos experimentos, camundongos são escolhidos devido à semelhança entre sua genética e seus mecanismos biológicos com os dos humanos.

Quando os pesquisadores removeram o gene BMAL1 em ​​ratos, os animais apresentaram uma série de sinais de distúrbios, como envelhecimento precoce, desequilíbrio metabólico e formação de tumores mais rápida que o normal.

Esses resultados sugerem que, quando o relógio circadiano é desativado, as células perdem a capacidade de se dividir de forma controlada e ficam mais suscetíveis a um estado de proliferação anormal.

Explicando esse mecanismo, o professor Dang Van Chi disse: “O relógio biológico é como um centro de comando. Ele decide quando as células devem estar ativas e quando precisam descansar para se reparar. Quando esse mecanismo falha, o processo de divisão celular se torna caótico e cria as condições para o surgimento de células cancerígenas.”

Os ritmos circadianos também influenciam a atividade do sistema imunológico. Muitos estudos internacionais demonstraram que as células T e os macrófagos são mais ativos pela manhã.

Acredita-se que esse seja o motivo pelo qual os pacientes tendem a responder melhor à imunoterapia quando tratados nesse momento. Espera-se que uma abordagem de tratamento baseada no momento biológico proporcione maior eficácia e reduza a toxicidade desnecessária.

A reprogramação metabólica prepara o terreno para a proliferação descontrolada.

Em sua apresentação sobre o mecanismo molecular do câncer, o Professor Chi enfatizou o papel central do gene MYC. Este é um dos genes mais influentes no câncer e está presente na maioria dos tipos de câncer mais comuns.

Esse gene não apenas promove a divisão celular, mas também interrompe o ritmo circadiano da célula. Quando o ritmo molecular é interrompido, as células cancerígenas escapam dos mecanismos de controle naturais e continuam a proliferar.

Durante seu período na Universidade da Califórnia, em São Francisco, o Professor Chi demonstrou pela primeira vez a ligação entre a hiperatividade do MYC e mudanças profundas na forma como as células produzem energia.

Quando o MYC é fortemente ativado, a célula torna-se mais dependente da glicólise e da produção de lactato. Essa cascata de reações é controlada pela enzima Lactato Desidrogenase A.

Estudos publicados no Instituto Wistar e na Johns Hopkins mostram que o MYC promove a hiperativação da LDH A, fazendo com que as células entrem em um estado metabólico anormal conhecido como Efeito Warburg.

No efeito Warburg, as células cancerígenas consomem glicose em uma taxa muito alta e produzem muito ácido lático, mesmo quando há oxigênio suficiente. Esse processo fornece uma fonte rápida de energia para que as células se proliferem continuamente. O ácido lático se acumula, tornando o ambiente ao redor do tumor ácido.

Isso prejudica a atividade das células imunológicas, pois muitas células T não conseguem funcionar eficazmente em um ambiente ácido. Essa é uma das maneiras pelas quais as células cancerígenas criam uma zona segura que as ajuda a evitar ataques.

O professor Chi afirma que o metabolismo é a base do crescimento. Se conseguirmos atingir o fornecimento de energia, enfraquecemos a principal vantagem do tumor.

Com base nesse princípio, seu laboratório desenvolveu um grupo de moléculas capazes de inibir a LDH. Experimentos em modelos de camundongos mostraram que os inibidores da LDH reduziram a taxa de crescimento tumoral e melhoraram significativamente o microambiente.

Quando os níveis de ácido lático são reduzidos, as células imunes conseguem entrar e funcionar com mais eficácia. Notavelmente, quando os inibidores de LDH são combinados com anticorpos anti-PD1, muitos modelos registraram o desaparecimento completo do tumor.

No entanto, essa abordagem ainda enfrenta um desafio significativo. Os glóbulos vermelhos são completamente dependentes da glicólise para obter energia. Quando a LDH é inibida, eles ficam vulneráveis ​​a danos e hemólise.

É por isso que a equipe de pesquisa continua a desenvolver moléculas mais seletivas que visam as células cancerígenas, limitando o impacto nas células saudáveis.

A dieta e a microbiota intestinal modulam a resposta imune.

Nos últimos anos, o microbioma intestinal tem sido considerado uma das áreas mais influentes no tratamento do câncer.

Estudos publicados na Nature Medicine e na Cell mostram que as bactérias intestinais não apenas auxiliam na digestão, mas também participam da regulação imunológica.

Diversos grupos de pesquisa descobriram que pacientes com diferentes microbiomas respondem de forma distinta à imunoterapia. Algumas bactérias estimulam a atividade das células T, enquanto outras dificultam o reconhecimento das células cancerígenas pelo sistema imunológico.

Ao investigar essa conexão, os cientistas se concentraram na colina, um nutriente comumente encontrado em carnes e frutos do mar.

Uma vez no intestino, a colina é decomposta por certas bactérias em TMA. O fígado então converte o TMA em TMAO.

Diversos estudos independentes realizados pelo Instituto de Câncer Ludwig e pela Universidade Johns Hopkins demonstraram que os níveis de TMAO no sangue de pacientes com câncer de fígado estão intimamente associados à eficácia do tratamento. Pacientes com níveis elevados de TMAO frequentemente respondem mal à terapia anti-PD1 e apresentam menor tempo de sobrevida.

Para testar esse mecanismo, as equipes de pesquisa realizaram experimentos em modelos de camundongos. Quando os camundongos foram alimentados com uma dieta rica em colina, os níveis de TMAO aumentaram drasticamente.

Como resultado, a imunoterapia torna-se menos eficaz mesmo quando o medicamento é administrado na dose e no momento corretos. Por outro lado, quando a enzima bacteriana responsável pela produção de TMA é inibida, os níveis de TMAO são significativamente reduzidos e o sistema imunológico torna-se mais ativo. A capacidade de resposta aos medicamentos anti-PD1 é restaurada.

Segundo o Professor Chi, o futuro do tratamento do câncer provavelmente combinará medicamentos direcionados ao metabolismo, imunoterapia, nutrição controlada pelo ritmo circadiano e monitoramento contínuo por meio de inteligência artificial. Essa combinação cria um modelo de tratamento abrangente e personalizado.

A pesquisa que ele desenvolveu ao longo de 30 anos comprovou que o câncer não é apenas uma doença de mutação genética, mas também uma doença de distúrbio do relógio biológico, desequilíbrio metabólico e desequilíbrio imunológico.

Somente compreendendo a totalidade dessas camadas regulatórias é que a medicina poderá desenvolver tratamentos verdadeiramente eficazes.

Fonte: https://dantri.com.vn/suc-khoe/nghien-cuu-moi-co-the-thay-doi-cach-y-hoc-dieu-tri-ung-thu-trong-thoi-ai-20251204183852856.htm