Nova técnica permite que cientistas 'escutem' células cancerígenas

Organoide intestinal mostrando redes de sinalização dentro das células
Os cientistas desenvolveram uma nova técnica para decifrar como milhões de células individuais estão se comunicando em tumores em miniatura cultivados em laboratório, conhecidos como organoides , de acordo com uma nova pesquisa publicada na Nature Methods hoje (segunda-feira).


É a primeira vez que os cientistas conseguem analisar muitas moléculas de sinalização diferentes ao mesmo tempo em células individuais dentro de réplicas de tumores de pacientes. Compreender como as células se comunicam pode revelar como os tumores são capazes de escapar do sistema imunológico e se tornar resistentes aos tratamentos.

Isso poderia permitir que os cientistas desenvolvessem novos medicamentos mais eficazes, revelando por que os tumores respondem da maneira que respondem aos tratamentos. Também poderia ajudar os médicos a selecionar o melhor curso de tratamento para cada paciente individualmente, testando tratamentos em uma réplica personalizada do tumor de um paciente antes de prescrevê-los. 

A técnica analisa rapidamente cada célula individual em um organoide, procurando a presença de moléculas de sinalização específicas - mensagens que as células enviam para as células vizinhas, dizendo-lhes como se comportar.

Dr. Chris Tape, pesquisador principal do estudo na UCL, disse: “Os organoides já estão revolucionando a pesquisa do câncer, permitindo-nos testar se novos medicamentos experimentais são eficazes em modelos de tumores realistas. Mas, crucialmente, essa nova técnica ajuda os cientistas a entender por que um tratamento funciona ou não, revelando em detalhes sem precedentes como as células estão se comunicando ”.

Para ouvir as células cancerígenas, a equipe cultivou organoides no laboratório. Estas são estruturas 3D auto-organizadas, constituídas por células cancerígenas, ao lado de outros tipos de células, como células imunes e tecido conjuntivo. Eles imitam o comportamento do câncer no corpo humano com muito mais precisão do que as células cultivadas em um prato.

Eles então modificaram uma técnica complexa chamada citometria de massa, usada para detectar e analisar moléculas de proteína. Os organoides foram divididos em células individuais e, em seguida, foram adicionados anticorpos combinados com átomos de metais pesados. Anticorpos são proteínas que se ligam seletivamente a certas moléculas sinalizadoras de câncer. Os cientistas nebulizaram as células, para convertê-las em uma névoa fina, e carregaram eletricamente os átomos pesados ​​da refeição, para que um campo magnético pudesse ser usado para separar as diferentes moléculas de sinalização. 

Os pesquisadores testaram essa técnica em células cancerígenas do intestino e foram capazes de detectar simultaneamente 28 moléculas-chave de sinalização, em 6 tipos diferentes de células, em mais de 1 milhão de células. Eles descobriram indicações de que as próprias células cancerígenas, assim como as células imunes e o tecido conjuntivo, haviam 'religado' as redes normais de sinalização do tecido intestinal, permitindo que os tumores cresçam sem controle.

Os próximos passos serão usar essa técnica para procurar maneiras de bloquear as comunicações entre as células que lhes permitam resistir ao tratamento. A equipe também espera testar essa nova técnica em diferentes tipos de câncer.

A Dra. Emily Armstrong, gerente de informações da Cancer Research UK, disse: “Ter uma melhor compreensão dessa complexa comunicação entre células cancerígenas e outros tipos de células que compõem um tumor pode revelar segredos de como o câncer volta após o tratamento e se espalha pelo corpo.

“Embora essa técnica esteja nos estágios iniciais de desenvolvimento no momento, no futuro poderemos cultivar réplicas de tumores de pacientes individuais, para identificar sinais precoces de que um medicamento não funcionará para eles, para que possamos personalizar seu plano de tratamento. . Esperamos que isso possa um dia ajudar mais pessoas a sobreviver ao câncer ”.

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