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 atmosfanãrico frio", ou CAP, foi altamente eficaz em visando células de leucemia resistentes a medicamentos, protegendo ao mesmo tempo as células sauda¡veis ​​próximas.

Existem muitos tipos de leucemias que surgem nas células da medula a³ssea. 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 estãotrabalhando para melhorar as opções de tratamento para pacientes com leucemia, compreendendo as caracteri­sticas das leucemias agressivas que tem 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 caracteri­sticas precisas necessa¡rias para conduzir o estudo para determinar como o CAP bloqueia as estratanãgias 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 pudanãssemos ter o diagnóstico certo, tipo de canãlula, contagem de células, hista³ricos de tratamento , e mutações para este estudo ", disse ele.

Pomicter credita a parceria cra­tica entre pacientes, médicos e cientistas de laboratório para impulsionar as descobertas da pesquisa do ca¢ncer. Sa³ em 2019, mais de 450 pacientes doaram amostras ao Hematology Biobank da HCI. As amostras coletadas são vinculadas ao prontua¡rio do paciente, proporcionando um alto grau de precisão sobre as caracteri­sticas únicas das células no momento da coleta; por exemplo, se a amostra éanterior ao tratamento ou após uma recaa­da.

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 bia³logo 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 fa­sicos. Kong e Chen observaram que os efetores biola³gicos em certas preparações de CAP podem ativar a sobrevivaªncia das células cancerosas e realmente torna¡-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 sobrevivaªncia das células cancerosas e resistência aos medicamentos.

Kong, cadeira do Batten Endowed em Bioelanãtrica 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 estãocentrada na cooperação de seus muitos componentes", disse ele. "Raciocinamos que a atividade anticâncer potente pode ser alcana§ada pela engenharia de tal cooperação dos muitos componentes do CAP em doses muito baixas para matar as células cancerosas. Para nossa surpresa, a estratanãgia de alavancar a cooperação de diversas espanãcies reativas de oxigaªnio, a­ons e outros efetores na verdade permitem o bloqueio simulta¢neo de três vias fundamentais de resistência das células cancera­genas, levando a uma taxa muito alta de morte em células de leucemia resistentes a medicamentos. "

Kong cita a importa¢ncia central da fertilização cruzada interdisciplinar entre fa­sicos de plasma de gás, engenheiros biomédicos e bia³logos 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 éum modelo excepcional para testar a PAC, uma vez que écausada por um aºnico 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 ca¢ncer."

Kong e Chen trabalharam com a equipe da HCI para identificar as amostras especa­ficas 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 difa­cil de tratar, bem como amostras de doadores sauda¡veis. Essas leucemias e células sauda¡veis foram cultivadas em laboratório para que a equipe pudesse realizar experimentos usando diferentes formulações de CAP. "Era fundamental avaliar as células sauda¡veis ​​junto com as amostras de leucemia", disse Pomicter. "Sempre precisamos entender se um novo agente estãomatando todas as células, o que significa que éuma toxina, ou matando seletivamente as células cancerosas, o que significa que épotencialmente uma droga."

A equipe descobriu que o plasma atmosfanãrico frio parece ser eficaz em matar as células de leucemia, mas não as células sauda¡veis , tornando-se uma abordagem promissora para possí­vel uso futuro na cla­nica em outras doenças hematola³gicas de difa­cil tratamento, como leucemia mieloide aguda e leucemia linfobla¡stica aguda .