Saúde

Papel potencial do plasma gasoso no tratamento da leucemia
os cientistas estão trabalhando para melhorar as opções de tratamento para pacientes com leucemia, compreendendo as características das leucemias agressivas que têm maior probabilidade de desenvolver resistência aos medicamentos.
Por Huntsman Cancer Institute - 21/12/2021


Domínio público

Uma coleção exclusiva de amostras de tecido doadas por pessoas com leucemia mieloide crônica foi a força motriz por trás da descoberta de uma nova abordagem de tratamento potencialmente importante para a leucemia resistente a medicamentos. Conforme publicado esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores relatam como um estudo de laboratório de uma formulação especialmente projetada de gás, composta de moléculas carregadas e altamente reativas, chamada de "plasma atmosférico frio", ou CAP, foi altamente eficaz em visando células de leucemia resistentes a medicamentos, protegendo ao mesmo tempo as células saudáveis ​​próximas.

Existem muitos tipos de leucemias que surgem nas células da medula óssea. Embora as pesquisas tenham levado a grandes melhorias na sobrevida de pacientes adultos e infantis com leucemia, algumas leucemias que já respondiam ao tratamento tornaram-se resistentes aos medicamentos usados ​​para atingi-los. Portanto, os cientistas estão trabalhando para melhorar as opções de tratamento para pacientes com leucemia, compreendendo as características das leucemias agressivas que têm maior probabilidade de desenvolver resistência aos medicamentos.

O estudo foi desenvolvido por um recurso exclusivo do Huntsman Cancer Institute (HCI) da Universidade de Utah (U of U), denominado HCI Hematology Biobank. Este recurso forneceu amostras de leucemia doadas por pacientes com as características precisas necessárias para conduzir o estudo para determinar como o CAP bloqueia as estratégias que as células de leucemia usam para sobreviver.

O coautor do estudo, Tony Pomicter, MS, lidera a equipe que administra o Biobanco de Hematologia do HCI. "Toda a nossa equipe de coordenadores de estudo, processadores de amostras, especialistas em bancos de dados e provedores de saúde passou muitos anos coletando milhares de amostras doadas por milhares de pacientes no Huntsman Cancer Institute para que pudéssemos ter o diagnóstico certo, tipo de célula, contagem de células, históricos de tratamento , e mutações para este estudo ", disse ele.

Pomicter credita a parceria crítica entre pacientes, médicos e cientistas de laboratório para impulsionar as descobertas da pesquisa do câncer. Só em 2019, mais de 450 pacientes doaram amostras ao Hematology Biobank da HCI. As amostras coletadas são vinculadas ao prontuário do paciente, proporcionando um alto grau de precisão sobre as características únicas das células no momento da coleta; por exemplo, se a amostra é anterior ao tratamento ou após uma recaída.

A equipe do HCI foi abordada por Michael Kong, Ph.D. para obter amostras do Hematology Biobank. e Hai-Lan Chen, Ph.D., os autores correspondentes do estudo e professores da Old Dominion University, Norfolk, Virginia. Kong, um engenheiro biomédico, e Chen, um biólogo molecular, estavam trabalhando para entender como o CAP poderia ser adaptado para atingir especificamente células de leucemia resistentes a medicamentos. Trabalhos anteriores demonstraram a atividade anticâncer do CAP ao conter ou gerar efetores químicos e físicos. Kong e Chen observaram que os efetores biológicos em certas preparações de CAP podem ativar a sobrevivência das células cancerosas e realmente torná-las resistentes aos medicamentos, então eles sabiam que estudos em células cancerosas retiradas diretamente de pacientes seriam fundamentais para entender como formular CAP para prevenir sobrevivência das células cancerosas e resistência aos medicamentos.
 
Kong, cadeira do Batten Endowed em Bioelétrica na Old Dominion University, reflete como a jornada para a descoberta começou em um campo diferente. "Em nosso trabalho no desenvolvimento do CAP para superar os patógenos microbianos resistentes aos medicamentos , observamos que uma excelente atividade antimicrobiana do CAP está centrada na cooperação de seus muitos componentes", disse ele. "Raciocinamos que a atividade anticâncer potente pode ser alcançada pela engenharia de tal cooperação dos muitos componentes do CAP em doses muito baixas para matar as células cancerosas. Para nossa surpresa, a estratégia de alavancar a cooperação de diversas espécies reativas de oxigênio, íons e outros efetores na verdade permitem o bloqueio simultâneo de três vias fundamentais de resistência das células cancerígenas, levando a uma taxa muito alta de morte em células de leucemia resistentes a medicamentos. "

Kong cita a importância central da fertilização cruzada interdisciplinar entre físicos de plasma de gás, engenheiros biomédicos e biólogos moleculares, bem como o catalisador de trabalhar com o Huntsman Cancer Institute.

Chen, professor associado de pesquisa em biologia molecular, concorda. "A leucemia mieloide crônica é um modelo excepcional para testar a PAC, uma vez que é causada por um único evento molecular e as mutações são bem compreendidas", disse Chen. "Os dados de eficácia com células de leucemia mieloide crônica nos permitiram estabelecer uma imagem clara dos mecanismos subjacentes com pouco risco de ambiguidade. Esperamos futuras colaborações com o Huntsman Cancer Institute para levar adiante este trabalho sobre leucemia e outros tipos de câncer."

Kong e Chen trabalharam com a equipe da HCI para identificar as amostras específicas do Biobanco de Hematologia da HCI para estudo. Usando os registros detalhados que a equipe do HCI desenvolveu para seu biobanco, eles identificaram amostras de sangue com a mutação mais difícil de tratar, bem como amostras de doadores saudáveis. Essas leucemias e células saudáveis foram cultivadas em laboratório para que a equipe pudesse realizar experimentos usando diferentes formulações de CAP. "Era fundamental avaliar as células saudáveis ​​junto com as amostras de leucemia", disse Pomicter. "Sempre precisamos entender se um novo agente está matando todas as células, o que significa que é uma toxina, ou matando seletivamente as células cancerosas, o que significa que é potencialmente uma droga."

A equipe descobriu que o plasma atmosférico frio parece ser eficaz em matar as células de leucemia, mas não as células saudáveis , tornando-se uma abordagem promissora para possível uso futuro na clínica em outras doenças hematológicas de difícil tratamento, como leucemia mieloide aguda e leucemia linfoblástica aguda .

 

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