Marido apoiando uma esposa doente - Crédito: Raw Pixels
â€Atualmente, os pacientes podem esperar muito tempo para saber se um tratamento estãofuncionando. Esta técnica pode encurtar este tempo e ajudar a personalizar o tratamento para pacientes individuaisâ€
Kevin Brindle
Em um estudo publicado na revista Cancer Cell , pesquisadores do Instituto de Cambridge Cancer Research UK (CRUK) mostraram como uma nova técnica conhecida como hiperpolarização - que envolve a magnetização eficaz de moléculas em um campo magnético forte - pode ser usada para monitorar a eficácia do câncer as drogas retardam o crescimento de um tumor.
No tecido sauda¡vel, a proliferação celular éum processo rigidamente controlado. Quando esse processo da¡ errado, a proliferação celular pode fugir sozinha, levando ao crescimento descontrolado e ao desenvolvimento de tumores.
Todo o tecido precisa ser 'alimentado'. Como parte desse processo - conhecido como metabolismo - nossas células quebram a glicose e outros açúcares para produzir piruvato, que por sua vez éconvertido em lactato. Isso éimportante para produzir energia e os blocos de construção para fazer novas células.
Os tumores tem um metabolismo diferente do das células sauda¡veis ​​e frequentemente produzem mais lactato. Essa via metaba³lica éafetada pela presença de uma proteana conhecida como FOXM1, que controla a produção de uma enzima metaba³lica que converte o piruvato em lactato. FOXM1 também controla a produção de muitas outras proteanas envolvidas no crescimento e proliferação celular.
Cerca de 70% de todos os casos de câncer de mama são de um tipo conhecido como receptor de estrogaªnio (ER) positivo. Em muitos casos de câncer de mama ER-positivo, uma enzima conhecida como PI3Ka éativada. Isso leva a uma abunda¢ncia de FOXM1, permitindo que as células cancerosas cresa§am de forma incontrola¡vel - o sinal caracterastico de uma canãlula tumoral.
Drogas que inibem PI3Ka estãosendo testadas em pacientes com câncer de mama. Esses medicamentos devem ser capazes de diminuir a quantidade de FOXM1 e verificar o crescimento do tumor. No entanto, o tumor de um paciente pode ter uma resistência inata aos inibidores PI3Ka, ou pode adquirir resistência com o tempo, tornando os medicamentos cada vez menos eficazes.
A Dra. Susana Ros, primeira autora do CRUK Cambridge Institute, disse: “Graças aos avanços nos tratamentos do ca¢ncer, nossos medicamentos estãose tornando cada vez mais direcionados, mas nem todos os medicamentos funcionara£o em todos os casos - alguns tumores são resistentes a medicamentos específicos. O que precisamos são biomarcadores - assinaturas biológicas - que nos digam se um medicamento estãofuncionando ou não. â€
Os pesquisadores pegaram células de câncer de mama de pacientes e as cultivaram em "avatares" de camundongos para permitir que estudassem os tumores em detalhes. Eles descobriram que em tumores resistentes aos inibidores PI3Ka, as células cancerosas continuam a produzir FOXM1 - o que significa que esta molanãcula pode ser usada como um biomarcador para resistência a medicamentos em pacientes com câncer de mama ER-positivo.
Verificar se um tumor continua produzindo FOXM1 - e, portanto, se o inibidor PI3Ka ainda estãofuncionando - normalmente envolveria uma bia³psia invasiva do tecido. No entanto, os pesquisadores usaram uma nova técnica de imagem para monitorar isso em tempo real e de forma não invasiva.
A técnica desenvolvida e utilizada pela equipe éconhecida como hiperpolarização. Primeiro, a equipe produz uma forma de piruvato cujos a¡tomos de carbono são ligeiramente mais pesados ​​do que os a¡tomos de carbono normais (eles carregam um naªutron adicional e são, portanto, conhecidos como moléculas de carbono-13). Os pesquisadores então 'hiperpolarizam' - ou magnetizam - o piruvato de carbono-13, resfriando-o a cerca de um grau acima do zero absoluto (-272 ° C) e expondo-o a campos magnanãticos extremamente fortes e radiação de microondas. O material congelado éentão descongelado e dissolvido em uma solução injeta¡vel.
Os pacientes são injetados com a solução e, em seguida, fazem uma ressonância magnanãtica regular. A força do sinal das moléculas hiperpolarizadas de piruvato de carbono-13 é10.000 vezes mais forte do que a do piruvato normal, tornando as moléculas visaveis na varredura. Os pesquisadores podem usar a varredura para ver a velocidade com que o piruvato estãosendo convertido em lactato - apenas a presença contanua de FOXM1 permitiria que isso acontecesse, e isso seria um sinal de que as drogas não estãofuncionando corretamente.
Imagem em cores falsas de um tumor de mama
Imagem: Imagem em cores falsas de um tumor de mama (delineado) prée
pa³s-tratamento com um inibidor de PI3Ka. Cores mais fracas pa³s-tratamento
indicam que a droga estãofuncionando. (Crédito: Brindle Lab)
O Dr. Ros acrescentou: “Fomos capazes de detectar a presença de FOXM1, nosso biomarcador, usando esta nova técnica de imagem em modelos de câncer de mama para procurar um proxy - isto anã, a rapidez com que o piruvato éconvertido em lactatoâ€.
O professor Kevin Brindle, autor saªnior do estudo, comentou: “No futuro, isso pode nos fornecer uma avaliação rápida de como uma paciente com câncer de mama estãorespondendo ao tratamento sem a necessidade de bia³psias invasivas. Esta informação pode ajudar a pa´r fim a administração de tratamentos que não funcionam e aos efeitos secunda¡rios que os acompanham. Atualmente, os pacientes podem esperar muito tempo para saber se um tratamento estãofuncionando. Essa técnica pode encurtar esse tempo e ajudar a personalizar o tratamento para pacientes individuais. â€