Saúde

Novo método para modelar tratamentos de câncer de bexiga
O câncer de bexiga apresenta uma série de desafios na escolha de um curso de tratamento, mas os pesquisadores esperam que sua pesquisa inovadora possa ajudar médicos e pacientes a chegar a um plano de tratamento ideal com mais rapidez.
Por Iowa State University - 07/12/2021



Karin Allesnpach, à esquerda, e Jon Mochel, à direita, e membros de seu laboratório estão aperfeiçoando um meio de cultivar organoides a partir de amostras de urina de pacientes para testar tratamentos de câncer de bexiga. Eles dizem que seu método tem uma série de vantagens que podem levar a melhores resultados para os pacientes. Crédito: Christopher Gannon

O câncer de bexiga apresenta uma série de desafios na escolha de um curso de tratamento, mas os pesquisadores da Iowa State University esperam que sua pesquisa inovadora possa ajudar médicos e pacientes a chegar a um plano de tratamento ideal com mais rapidez.

Médicos e pacientes devem pesar várias variáveis ​​ao escolher o curso certo de tratamento após o diagnóstico de câncer de bexiga , e pode ser difícil prever como os pacientes responderão. Os cientistas da ISU estão aperfeiçoando uma nova técnica inovadora que produz organoides a partir de amostras de urina de pacientes, nas quais vários tratamentos podem ser testados. Essa abordagem pode permitir que os médicos adaptem as terapias aos pacientes sem a necessidade de cirurgias invasivas, que geralmente levam muito tempo para serem agendadas.

O grupo de pesquisa inclui Jonathan Mochel, professor associado de ciências biomédicas; e Karin Allenspach, professora de ciências clínicas veterinárias. Sua equipe iniciou um ensaio clínico de seu método em conjunto com médicos da Clínica Mayo. E no início deste ano, eles publicaram um artigo na revista científica Cancers, que detalha seus métodos.

Eles também fizeram parceria com a empresa biomédica NanoMedtrix, sediada em Coralville, para testar seu método em cães, um esforço que recebeu apoio do National Institutes of Health este ano.

Organoides derivados de amostras de urina

A técnica dos pesquisadores começa com uma amostra de urina de um paciente com suspeita de câncer de bexiga. Os pesquisadores usam uma centrífuga para isolar as células tumorais da urina. Em seguida, eles combinam as células tumorais com Matrigel, uma mistura de proteínas gelatinosas na qual os organoides crescem e se comportam de forma semelhante ao tumor do paciente. Os médicos então usam esses organoides derivados de tumor como modelos para tumores de pacientes. Os pesquisadores podem testar tratamentos, como várias formas de quimioterapia, e avaliar a resposta do organoide . Isso dá aos médicos pistas importantes sobre como o tumor de um paciente pode responder ao tratamento no mundo real, dados que os profissionais médicos podem usar para elaborar um plano de tratamento individualizado para os pacientes.
 
"A ideia da medicina de precisão, ou medicina personalizada, é central aqui", disse Allenspach. "É difícil prever quais pessoas responderão a qual tratamento. Cultivar esses organoides nos ajuda a prever a qual terapia os pacientes responderão."

O cultivo de organoides dessa maneira geralmente requer células retiradas diretamente do tumor por meio de cirurgia. Os pacientes às vezes precisam esperar semanas ou meses para marcar uma biópsia com um cirurgião, mas extrair os organoides de amostras de urina é uma abordagem nova e não invasiva que pode ser realizada muito mais rápido. Isso significa que os médicos podem determinar um curso de tratamento mais cedo, levando a melhores resultados para os pacientes, disse Allenspach.

Ensaios clínicos em cães e humanos

A bolsa do NIH, concedida pelo National Cancer Institute, financiará ensaios clínicos em cães com câncer de bexiga. Além disso, e por meio da parceria com a NanoMedtrix, empresa especializada em nanomateriais, os pesquisadores pretendem inscrever 18 cães ao longo de dois anos para receber terapias experimentais para o câncer de bexiga. A NanoMedtrix desenvolveu partículas que melhoram a forma como os medicamentos se ligam às células cancerosas na bexiga, de forma que menos do medicamento seja eliminado na urina do paciente. A empresa concluiu um estudo anterior de suas partículas em ratos e está se unindo ao estado de Iowa para ver como a abordagem funciona em cães. Ao fazer isso, Mochel e Allenspach testarão seu método de desenvolvimento de organoides a partir de amostras de urina para orientar os tratamentos experimentais.

Usar cães como modelo oferece insights que podem acelerar muito o desenvolvimento de novos tratamentos porque muitas das doenças que eles sofrem, como câncer de bexiga, são virtualmente idênticas aos humanos, tornando-os modelos melhores do que roedores, disse Mochel.

Os donos de cães que acham que seus animais de estimação podem ser bons candidatos para os estudos podem se inscrever por meio do site do serviço de estudos clínicos da faculdade .

Os pesquisadores começaram os testes clínicos em humanos em maio, em colaboração com médicos da Mayo Clinic em Rochester, Minnesota. Os testes envolverão até 200 pacientes com câncer de bexiga. Os pesquisadores da ISU receberão amostras de urina dos pacientes e usarão organoides derivados das amostras para prever que tipo de tratamento será mais eficaz. Ao contrário dos ensaios clínicos em cães, no entanto, as descobertas dos pesquisadores não serão usadas para tomar decisões de tratamento para pacientes humanos até que o método tenha sido validado em relação ao resultado clínico em pessoas.

A pesquisa do câncer de bexiga baseia-se no trabalho que Mochel e Allenspach realizaram para testar novos medicamentos em organoides derivados de células-tronco caninas. Assim como em seus modelos de câncer de bexiga , os pesquisadores desenvolveram uma maneira de fazer crescer aglomerados de células caninas que imitam o intestino de um cão. Os pesquisadores usam esse modelo para testar o quão bem os novos medicamentos são absorvidos pelos tecidos intestinais caninos, um importante indicador de quão eficaz um medicamento será no tratamento. Isso é fundamental porque as empresas farmacêuticas podem gastar mais de uma década e milhões de dólares no desenvolvimento de novos tratamentos, apenas para descobrir que os novos medicamentos não são eficazes em humanos.

Testar novos medicamentos em organoides 3D pode fornecer indicações anteriores sobre se um novo medicamento experimental é suficientemente eficaz e seguro para continuar os testes e desenvolvimento, disse Mochel.

 

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