Câncer no Mar
Mesmo antes de os pesquisadores abrirem o pequeno filhote marrom de leão-marinho da Califórnia e removerem seus órgãos internos, o animal era basicamente pele e osso. O jovem macho tinha menos de um ano quando chegou. Ele resistiu por dez dias, mas já sofria os efeitos da desnutrição severa quando chegou — tinha cerca de um quarto do tamanho de um filhote saudável — e a equipe não conseguiu salvá-lo.
Norris estende as nadadeiras do animal. Pegando um bisturi, ela se prepara para abri-lo do queixo à cauda. O filhote ocupa apenas um canto estreito de uma mesa grande o suficiente para um animal muitas vezes maior. E o centro já viu muitos desses. A instituição acolhe centenas de animais em sofrimento todos os anos, de leões-marinhos a elefantes-marinhos, passando por golfinhos e tartarugas marinhas ocasionais. Cientistas e voluntários fazem o possível para reabilitar os animais doentes e devolvê-los ao oceano. Mas cerca de metade deles acaba na mesa de metal. Cada morte é uma perda — e uma oportunidade.
Todos os animais que morrem aqui são estudados exaustivamente. Os pesquisadores dissecam os corpos para obter amostras para dezenas de estudos em andamento. Eles estão particularmente interessados nas carcaças de leões-marinhos da Califórnia, que os ajudam a estudar um câncer misterioso e agressivo que aflige a espécie.
A doença começa nos órgãos reprodutivos de machos e fêmeas adultos. Quando morrem, os tumores às vezes já infiltraram a coluna vertebral e transformaram as vértebras em uma espécie de “pasta”, diz Norris. Ela descreve o exame de um animal morto cuja coluna vertebral ela conseguiu cortar facilmente.
Mais de um quarto dos leões-marinhos adultos da Califórnia que morrem no Centro de Mamíferos Marinhos sofrem de câncer, afirma Shawn Johnson, diretor de ciências veterinárias. Essa é uma das maiores taxas de câncer observadas em qualquer animal selvagem, e por isso os cientistas do centro priorizaram a pesquisa sobre a doença. Essa ênfase levou a algumas descobertas promissoras, incluindo a identificação de um vírus que provavelmente é transmitido sexualmente e que parece desencadear o câncer.
Se os pesquisadores conseguirem desvendar toda a história da doença dos leões-marinhos da Califórnia, isso poderá ajudar a explicar como alguns tipos de câncer se desenvolvem em outros animais — incluindo humanos. Afinal, vírus cancerígenos também afetam pessoas. Ao mesmo tempo, nossa compreensão da suscetibilidade a doenças em humanos — em particular, como fatores de estresse ambiental podem transformar infecções relativamente leves em doenças potencialmente fatais — está ajudando os cientistas a entender o papel que o ambiente pode desempenhar no câncer em leões-marinhos. Em outras palavras, talvez não consigamos compreender completamente o conjunto de ameaças à saúde de nenhuma das espécies sem entender a outra.
Sob pressão
Quando um mamífero marinho doente ou ferido é encontrado em qualquer ponto ao longo dos 965 quilômetros da costa do Pacífico, voluntários avisam o Centro de Mamíferos Marinhos. Se o centro considerar o resgate necessário e viável, envia um caminhão. Os veículos têm placas personalizadas como PINNIPD (abreviação de pinípede, nome comum para foca, leão-marinho ou morsa) ou BG ELIE (abreviação de elefante-marinho, espécie também representada por uma escultura em tamanho real no centro). Os voluntários usam redes e tábuas de madeira para manobrar cada animal doente ou ferido para dentro de uma caixa de transporte e, em seguida, para o caminhão, que o levará até Marin Headlands — uma península montanhosa separada de São Francisco pela Ponte Golden Gate.
O centro fica situado no alto de uma colina seca e marrom, pontilhada por arbustos de manzanita, com vista para o oceano. Sua localização remota remete ao passado do local como silo de mísseis durante a Guerra Fria. Em uma praia visível do centro, as ondas do Pacífico quebram contra altas elevações rochosas. Em anos normais, entre 600 e 800 animais diferentes passam pelas portas do centro. Mas estes não são anos normais. Houve um aumento no número de animais doentes, especialmente leões-marinhos da Califórnia ( Zalophus californianus ), que vivem ao longo da costa oeste da América do Norte. O centro acolheu 1.800 animais no ano passado, dos quais 1.300 eram leões-marinhos da Califórnia. Ambos os números representam recordes nas quatro décadas de funcionamento do centro.
Diversas condições ambientais contribuíram para o aumento da população de algas. Uma área de água anormalmente quente, apelidada de “a bolha”, permaneceu no nordeste do Pacífico de 2013 a 2015. O ano de 2015 também trouxe uma proliferação massiva da alga Pseudonitzschia . Essas plantas microscópicas produzem ácido domoico, uma toxina que se espalha pela cadeia alimentar e se concentra em predadores de topo, como leões-marinhos, causando, em alguns casos, convulsões e danos cerebrais.
“Ao largo da costa da Califórnia, o ecossistema está sob forte estresse”, diz Johnson. Esse estresse está afetando os leões-marinhos da Califórnia de forma particularmente severa. Em meio a essas condições ambientais desafiadoras, “as fêmeas estão tendo muita, muita dificuldade até mesmo para encontrar comida suficiente para produzir leite para seus filhotes”, afirma. Com as mães lutando para alimentá-los, os filhotes podem se aventurar sozinhos muito cedo. Eles chegam à costa famintos e emaciados — como o filhote na mesa de autópsia de Norris. Nos últimos três anos, diz Johnson, de 80% a 90% de todos os filhotes de leão-marinho da Califórnia morreram. A Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) classificou o ocorrido como um “evento de mortalidade incomum”.
Depois, há o câncer. Os cientistas o notaram pela primeira vez na Califórnia na década de 1970 e agora sabem que ele afeta o Z. californianus ao longo de toda a costa oeste dos EUA.
Entre as décadas de 1980 e meados de 1990, pesquisadores do Centro de Mamíferos Marinhos observaram câncer em 18% dos leões-marinhos adultos da Califórnia examinados após a morte. De 1998 a 2012, esse número aumentou para 26%. Isso pode significar que a taxa de câncer está aumentando na natureza ou simplesmente que os pesquisadores estão prestando mais atenção. Agora que sabem o que procurar, conseguem detectar câncer em estágio inicial em animais sem tumores visíveis. A proliferação de algas tóxicas também está levando animais jovens adultos ao centro, que talvez não precisassem de reabilitação em outras circunstâncias.
No momento, a população de leões-marinhos da Califórnia é grande o suficiente para absorver as perdas causadas pelo câncer, diz Johnson. Mas se filhotes famintos e outros desafios levarem a uma queda drástica na população, a influência relativa do câncer poderá aumentar drasticamente. E, independentemente de a doença estar se tornando mais comum ou simplesmente se mantendo estável, Johnson afirma ter certeza de uma coisa: “Ela não está diminuindo”.
As taxas de doenças que os pesquisadores estão observando entre os leões-marinhos estão longe do normal, e eles querem saber o porquê. “Populações selvagens não deveriam apresentar esse tipo de câncer”, afirma Johnson.
Descoberta viral
Nos recintos externos do centro, os pacientes nadam em piscinas ou descansam como cachorros em áreas ensolaradas de concreto. Filhotes de elefante-marinho, com etiquetas amarelas de identificação presas no topo da cabeça, observam o movimento com olhos arregalados, quase como os da Disney. Funcionários e visitantes usam botas de borracha e entram em banheiras de desinfecção para os pés, a fim de evitar a contaminação cruzada entre as espécies.
Alguns animais nos recintos são filhotes de leão-marinho famintos que os voluntários estão engordando com uma dieta de “milkshakes de peixe” espessos e rosados. Outros têm infecções, ferimentos causados por colisões com barcos ou danos cerebrais devido ao envenenamento por ácido domoico. Se os animais se recuperam, a equipe os devolve com alegria ao mar. Embora cerca de metade de todos os pacientes aqui sobrevivam, os leões-marinhos não têm a mesma sorte. No ano passado, apenas cerca de 35% sobreviveram até serem soltos.
O primeiro leão-marinho da Califórnia com câncer — um macho apelidado de “Bobby” pelos funcionários — apareceu entre os pacientes do centro em 1978. Durante as décadas de 1980 e início de 1990, dezenas de outros morreram durante a reabilitação, e os pesquisadores encontraram os mesmos tipos de tumores no trato reprodutivo de todos eles.
Os tumores se formam primeiro no colo do útero ou no pênis, depois se espalham, frequentemente metastatizando para os linfonodos e a coluna vertebral. Os animais doentes geralmente apresentam genitais e nadadeiras traseiras inchadas. Se o câncer tiver infiltrado a coluna vertebral, causando paralisia parcial, eles podem ter que arrastar as nadadeiras traseiras. Dentro de um animal afetado, “há apenas massas de tecido canceroso amarelado”, diz Frances Gulland, cientista sênior do Centro de Mamíferos Marinhos.
“Os leões-marinhos em si são animais afetuosos. Eles são gentis uns com os outros. São muito cativantes”, diz Gulland. “Quando você vê um leão-marinho chegando com câncer e sentindo dor… isso não é apenas angustiante, mas também te leva a querer entender por que isso está acontecendo.”
Nas últimas duas décadas, o centro intensificou seu trabalho em pesquisa sobre o câncer. Os cientistas têm se concentrado principalmente nas causas da doença e em por que e como ela se espalha, diz Gulland. Quando ela começou a trabalhar no centro em meados da década de 1990, os cientistas começavam a suspeitar que o culpado poderia ser um vírus.
Não era uma ideia absurda. Criaturas de todo o reino animal sofrem de cânceres que começam como infecções virais. Em humanos, os vírus foram associados a até 15 a 20% dos casos de câncer, incluindo câncer cervical, doença de Hodgkin, linfomas e câncer de fígado.
Gulland e outros pesquisadores analisaram o DNA de tecidos cancerosos retirados de leões-marinhos mortos e descobriram um herpesvírus até então desconhecido. O vírus aparece nos tumores e no trato reprodutivo de todos os leões-marinhos com câncer, mas é raro em outras partes do corpo e raramente é encontrado em leões-marinhos saudáveis. Embora os cientistas ainda não tenham comprovado definitivamente que o vírus causa câncer, as evidências estão se acumulando.
Embora essas evidências ainda não os tenham aproximado da cura dos animais afetados pelo câncer, a compreensão da doença pode levar a diagnósticos mais precoces e ao desenvolvimento de medidas para ajudar a prevenir sua disseminação. Atualmente, os leões-marinhos da Califórnia que chegam ao centro com sintomas suspeitos passam por ultrassom e outros exames para detectar câncer. Se o resultado do exame for positivo, o animal é submetido à eutanásia, lamenta Gulland; não há mais nada a ser feito. “Sabemos que [a doença] progride, é dolorosa e não tem cura.”
Mas, segundo Gulland, após a morte, os animais fornecem uma mina de ouro de informações. “Como os temos em mãos, podemos obter muitas amostras bem frescas.”
Causas de morte
Norris, como se vê, tem razão quanto ao cheiro. O filhote de leão-marinho que ela está dissecando sobre a mesa de metal foi congelado e descongelado, o que faz com que seu odor lembre o de um animal atropelado. Ela diz que carcaças frescas têm um aroma mais mofado, às vezes com cheiro de peixe. Uma porta aberta deixa entrar ar, junto com latidos e chilreios que vêm dos recintos externos.
Norris e Halaska começam a remover e separar os órgãos do leão-marinho. Eles retiram punhados de intestinos em longos filamentos rosados. Halaska coloca óculos de proteção e liga uma serra elétrica para cortar o crânio e chegar ao cérebro do animal.
Os pesquisadores do Centro de Mamíferos Marinhos precisam determinar a causa da morte de cada animal que chega a esta mesa de metal. E cada um deles — lobo-marinho, foca-comum, fêmea prenhe, feto — fornece seu próprio conjunto de amostras científicas. Podem ser coletadas amostras para detecção de vírus da gripe; sua urina, leite, bile ou piolhos podem ser cuidadosamente preservados. Essas amostras serão enviadas para laboratórios em todo o país, e algumas viajarão pelo mundo. Os pesquisadores do centro estão participando de 40 projetos de pesquisa colaborativa diferentes no momento, diz Johnson. E ele estima que um terço deles esteja relacionado ao câncer que está afetando o leão-marinho da Califórnia.
O pequeno leão-marinho cujo sangue agora se acumula na borda da mesa não era vítima de câncer, e sua autópsia é comparativamente rápida. Leões-marinhos com câncer, em contraste, assim como alguns poucos adultos “controle” que morreram por outras causas, passam por um “protocolo de câncer” muito mais complexo. Para esses casos, os pesquisadores precisam coletar amostras extensas. Pele. Sangue. Cérebro. Tumor. Norris segura uma amostra de rim na palma da mão enluvada, que se parece com uma fatia de beterraba — ela enviará fatias de tecido como esta para um patologista, que as examinará ao microscópio em busca de células cancerígenas. Algumas das amostras de “controle”, quando observadas mais de perto, revelaram sinais muito precoces de câncer.
Até o momento, os cientistas descobriram algumas coisas com certeza sobre a doença. Sabem que os animais com câncer são portadores do herpesvírus. Todos os animais com câncer possuem um genótipo específico que pode contribuir para a disseminação da doença. Eles também são mais consanguíneos do que outros leões-marinhos. Por fim, os animais com câncer acumulam mais poluentes — especificamente PCBs e DDT — em sua camada de gordura do que os indivíduos que morrem por outras causas. Pesquisas com outros mamíferos marinhos associaram esses contaminantes oceânicos à supressão do sistema imunológico.
No entanto, ainda não está claro como todas essas informações se encaixam. A melhor hipótese dos cientistas, segundo Gulland, é que a exposição a poluentes torna o leão-marinho mais suscetível à infecção por herpesvírus. Quando o vírus se instala, ele desencadeia o câncer — de alguma forma.
Para saber mais, os pesquisadores estão estudando o DNA de tecidos cancerosos em laboratório, concentrando-se em alterações no nível dos cromossomos. Eles estão medindo as concentrações de contaminantes como DDT e PCBs na gordura dos leões-marinhos para descobrir se esses contaminantes podem tornar os animais mais suscetíveis a um vírus. Alissa Deming, veterinária e doutoranda da Universidade da Flórida, está analisando a genética do herpesvírus do leão-marinho. Ela quer provar que o vírus realmente faz com que as células dos leões-marinhos se tornem cancerosas. A próxima questão será como.
“Os herpesvírus são uma das classes de vírus mais antigas”, diz o geneticista Rolf Renne, da Universidade da Flórida, que estuda o herpesvírus humano causador do sarcoma de Kaposi. “Eles estão presentes em praticamente todos os mamíferos, inclusive em ouriços-do-mar.” Só os seres humanos podem ser infectados por oito herpesvírus diferentes.
Esses vírus evoluíram ao lado de seus hospedeiros animais por um longo tempo e geralmente são bem adaptados para causar pouco dano, pois um hospedeiro morto não é de muita utilidade para um vírus. As infecções podem ser bastante comuns e normalmente levam ao câncer ou outras doenças graves apenas quando algo suprime a resposta imunológica do hospedeiro. “Se o seu sistema imunológico falhar, um herpesvírus pode assumir o controle”, diz Deming.
O vírus Epstein-Barr humano, por exemplo, é um herpesvírus que infecta cerca de 90% dos adultos. Ele causa comumente mononucleose, mas se o hospedeiro tiver o sistema imunológico comprometido, o vírus pode levar a linfomas ou outros tipos de câncer. Outro herpesvírus humano causa o sarcoma de Kaposi, uma doença mais conhecida nos EUA por afetar pacientes com AIDS imunossuprimidos. Segundo Renne, na África subsaariana, onde a malária e outras infecções comprometem o sistema imunológico das pessoas, o sarcoma de Kaposi é muito mais comum — na verdade, o câncer mais comum entre os homens. Contaminantes oceânicos como PCBs e DDT podem comprometer o sistema imunológico dos leões-marinhos da Califórnia de maneira semelhante.
A descoberta de que leões-marinhos com câncer apresentam mais poluentes em sua gordura chamou a atenção dos pesquisadores. “Isso é realmente importante também para a saúde humana”, diz Gulland. “Esses são contaminantes que os leões-marinhos adquirem de suas presas. E os peixes que eles comem são os mesmos que nós comemos.”
Em outras palavras, o ambiente deles é o nosso ambiente. E o que os cientistas podem aprender sobre o câncer em cada espécie pode ajudar a outra.
O mundo caótico
Moscas circulam enquanto Norris e Halaska recolhem e descartam o que restou do jovem leão-marinho. Sua carcaça desmembrada é colocada em um barril, que será recolhido e levado para uma fábrica de processamento de resíduos animais. Os pedaços e fragmentos cuidadosamente coletados do corpo — tudo o que os pesquisadores não enviarem imediatamente refrigerado para outros cientistas — são colocados em frascos e sacos plásticos e, em seguida, congeladores para armazenamento.
A maioria desses congeladores fica no porão, onde antes eram armazenados mísseis da Guerra Fria. Os congeladores estão enfileirados em uma longa fileira branca, com gavetas repletas de milhares de amostras para pesquisas futuras. O gelo estala quando Halaska abre a porta de um deles. Ela aponta para um saquinho contendo um olho de baleia do tamanho de uma maçã.
Cientistas que estudam o câncer valorizam particularmente amostras como essas, provenientes de animais que não viveram nos ambientes estéreis de um laboratório, mas sim no mundo natural, complexo, caótico e repleto de germes. As doenças desses mamíferos marinhos quase certamente surgiram da combinação de diversos fatores: genes, ambiente, outros animais e parasitas com os quais tiveram contato. Por mais complexas que sejam suas histórias, em muitos aspectos, esses espécimes são muito mais eficazes do que ratos de laboratório geneticamente idênticos e criados especificamente para ajudar os cientistas a entender como o câncer se desenvolve em humanos e outros animais que vivem no mundo real.
“Como podemos analisar doenças em nossos mamíferos marinhos e traduzir o que aprendemos com isso para a medicina humana, e vice-versa?”, questiona Johnson. Para ele, essa exploração interespecífica é a pesquisa mais empolgante em andamento no centro.
A ideia de que a medicina humana e a veterinária podem se complementar faz parte de uma filosofia conhecida como “Saúde Única”, que defende a necessidade de considerarmos simultaneamente a saúde das pessoas, dos animais e do meio ambiente para realmente compreendermos cada um deles. As doenças humanas não existem isoladamente e, como afirma Deming, “as pessoas também são animais”. Essa filosofia ainda não é amplamente difundida no mundo médico, onde os médicos tendem a ser altamente especializados. No entanto, os Institutos Nacionais de Saúde (NIH) estão começando a adotar a ideia. Em 2015, realizaram um workshop sobre a incorporação da Saúde Única em suas próprias pesquisas; seu programa para “cientistas biomédicos comparativos” treina novos pesquisadores tanto em saúde humana quanto em saúde animal simultaneamente.
Utilizando essa abordagem, a pesquisa sobre o câncer em leões-marinhos pode ajudar a responder a questões mais amplas sobre o câncer em outras espécies — incluindo humanos — e sobre os vírus que podem causá-lo. Um exemplo de como essa pesquisa já está revelando conexões com vírus cancerígenos em humanos é o trabalho de Renne sobre o sarcoma de Kaposi.
Estudar o herpesvírus causador do sarcoma de Kaposi em laboratório é difícil. “Não existe um modelo animal muito próximo”, diz Renne. Foi por isso que seu interesse foi despertado quando Deming o procurou para trabalharem juntos em sua pesquisa de doutorado: os leões-marinhos e o herpesvírus que ali habitam estão se revelando um ótimo modelo para humanos e nossos próprios vírus.
A investigação de Deming sobre o genoma do herpesvírus do leão-marinho já demonstrou semelhanças impressionantes com os vírus Epstein-Barr e do sarcoma de Kaposi. Os três pertencem à mesma subfamília, e o vírus do leão-marinho possui genes que parecem equivalentes a dois genes desencadeadores de câncer nos herpesvírus humanos. Esses genes ajudam a induzir a célula hospedeira a um estado imortal de divisão constante — um forte indício de que o vírus do leão-marinho não apenas causa câncer em seus hospedeiros, mas o faz utilizando mecanismos semelhantes aos dos vírus humanos.
Agora, Renne e Deming estão investigando se o vírus atinge os genes dos leões-marinhos usando microRNAs, minúsculos fragmentos de material genético que regulam a atividade dos genes. Renne descobriu que esse é o caso do vírus do sarcoma de Kaposi. Se isso também for verdade para o vírus do leão-marinho, diz Renne, os pesquisadores terão evidências sólidas de que existem mecanismos gerais pelos quais esse tipo de herpesvírus causa câncer em espécies de mamíferos muito diferentes.
Antes de iniciar sua pesquisa de doutorado, Deming trabalhava como veterinária clínica no SeaWorld em San Diego. Ela costumava ficar desanimada ao ver leões-marinhos com câncer e não poder fazer nada além de sacrificá-los. Mas agora, seu trabalho no Centro de Mamíferos Marinhos está transformando a morte desses animais em oportunidades de pesquisa. “[Isso] nos dá algo produtivo para fazer”, diz ela.
De certa forma, o próprio centro também está transformando a morte em oportunidade. Hoje, os mísseis mortais desapareceram, e as paredes que antes os protegiam agora abrigam inúmeras amostras de animais que perderam a vida nesta costa. Munidos desses fragmentos de sangue e ossos, os cientistas esperam proteger a saúde deste ecossistema e dos animais — todos os animais — que o compartilham.
