Isca de câncer poderia atrair e capturar células malignas

setembro 17, 2015
Contact: umichnews@umich.edu

Ilustração conceptual de dispositivo semelhante a esponja implantável atrai células cancerosas na corrente sanguínea.Ilustração conceptual de dispositivo semelhante a esponja implantável atrai células cancerosas na corrente sanguínea.ANN ARBOR—O pequeno dispositivo, chamado de “super-atrator”, pode detectar precocemente células de câncer metástico em animais. A descoberta pode ajudar a retardar a progressão do câncer.

Semelhante a uma esponja, o instrumento desenvolvido na Universidade de Michigan, é projetado para atrair as células cancerosas que emergem na corrente sanguínea durante os primeiros estágios do câncer metástico antes dos tumores se formarem em outras partes do corpo.

O novo estudo, feito em ratos, mostra que o dispositivo atrai números detectáveis de células cancerosas antes que elas sejam visíveis em qualquer outro lugar. No estudo, as células cancerígenas se espalharam para os pulmões de forma 88% mais lenta nos ratinhos que receberam os implantes. Os resultados estão publicados na Nature Communications.

Os pesquisadores preveem o que “super-atrator” pode ser implantado logo abaixo da pele de pacientes com câncer de mama. Os médicos poderiam monitorá-lo usando uma varredura não-invasiva, que permitiria a detecção precoce de metástase. Ele também tem potencial para ser usado como uma medida preventiva em pessoas que têm risco elevado de câncer de mama.

“O câncer de mama é uma doença que pode se repetir durante um longo período na vida de um paciente. Frequentemente, é muito difícil detectar uma metástase até que o câncer se estabeleça em outro órgão”, disse Jacqueline Jeruss, professora de Cirurgia no Comprehensive Cancer Center da U-M. “Este dispositivo poderia ser monitorado por anos e poderíamos usá-lo como um indicador precoce de recorrência.”

Jeruss disse que a ideia do “super-atrator” nasceu a partir do conhecimento que as células cancerosas não se espalham de forma aleatória. Em vez disso, são atraídas para áreas específicas dentro do corpo. Assim, a equipe trabalhou para projetar um dispositivo que explorasse essa característica.

“Nós nos propusemos a criar uma espécie de chamariz – um dispositivo que fosse mais atraente para as células cancerosas do que outras partes do corpo do paciente”, disse Lonnie Shea, do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Michigan. “Ele age como um canário em uma mina de carvão. E, ao atrair as células cancerosas, as direciona para longe dos órgãos vitais.”

Durante o estudo, quando o “super-atrator” foi implantado logo abaixo da pele dos ratos, o sistema imunológico deles, comprometido pelo câncer, respondeu como faria com qualquer outro objeto estranho, e enviou células para atacar o intruso. As células cancerosas foram então atraídas pelas células imunes para dentro do dispositivo, onde se enraizaram em pequenos poros, projetados para hospedá-las.

O estudo também descobriu que as células que o implante capturou não se agruparam em um tumor secundário, como fariam normalmente.

“Francamente, ficamos surpresos ao ver que as células cancerosas parecem ter parado de crescer quando chegaram ao implante”, disse Shea. “Vimos células individuais no implante, e não uma massa de células como você veria em um tumor, e não vimos qualquer evidência de dano ao tecido vizinho.”

A equipe está avaliando tecnologias de verificação não-invasivas que poderiam ser usados para monitorar o dispositivo.

A estrutura esponjosa do dispositivo é particularmente atraente para as células cancerosas circulantes. É feita de um material aprovado pelo FDA, que já é amplamente utilizado em suturas cirúrgicas e se dissolve no corpo ao longo do tempo. O dispositivo implantado no estudo em ratos tinha apenas alguns milímetros de diâmetro. Uma versão de tamanho humano pode ser um pouco maior do que um lápis borracha.

Embora seja provável que demore alguns anos para que possa ser implantado em pacientes humanos, Shea acredita que a tecnologia poderia ser usada para outros tipos de câncer, incluindo o de pâncreas e de próstata. E poderia ser uma ferramenta importante no campo emergente da medicina de precisão, onde as células em cativeiro poderiam ser analisadas para identificar as melhores terapias para pacientes individuais.

A equipe agora está trabalhando para entender melhor por que as células cancerosas são atraídas para áreas específicas do corpo e também por que elas são fortemente tão atraídas para o dispositivo. Shea acredita que esta informação pode levar a uma nova visão sobre câncer metástico e como contê-lo.

“Uma compreensão detalhada do porque as células cancerosas são atraídas para certas áreas do corpo abre todos os tipos de possibilidades diagnósticas e terapêuticas”, disse ele. “Talvez haja alguma coisa que possamos fazer para interromper essa atração e prevenir o câncer de colonizar um órgão.”

O título do estudo é “In vivo capture and label-free detection of early metastatic cells.”

Jacqueline Jeruss
Lonnie Shea