Ao estudar a biomecânica do câncer de mama e bexiga, os projetos do Mechanocontrol e Edit estão desenvolvendo novas formas de identificação e tratamento do câncer que podem abrir novos caminhos na pesquisa do câncer.
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| Câncer. Ilustração que descreve a transformação maligna de células epiteliais por meio de danos ao DNA e alteração genética |
Causada por mutações genéticas que transformam células saudáveis em células tumorais, é a segunda maior causa de morte na UE depois das doenças cardíacas.
Em 2020, 2,7 milhões de pessoas na União Europeia foram diagnosticadas com câncer e outras 1,3 perderam a vida por causa disso, incluindo mais de 2.000 em tenra idade. Se não forem controlados, os casos de câncer podem aumentar em 24% até 2035, tornando-se a principal causa de morte na UE.
Dois projetos pioneiros - Mechano-Control e Edit , financiados pelo programa FET da Comissão Europeia que se concentra em cânceres de mama e bexiga, respectivamente, poderiam fornecer as ferramentas necessárias para melhor localizá-los e tratá-los de forma não invasiva.
O projeto Mecanocontrole é composto por uma equipe multidisciplinar de pesquisadores liderada pelo Instituto de Bioengenharia da Catalunha. Lançado em 2017, seu objetivo era entender melhor como as forças mecânicas que impulsionam processos biológicos fundamentais, como desenvolvimento embrionário, crescimento de tumor e cicatrização de feridas, poderiam abrir novos caminhos na pesquisa do câncer.
A equipe se concentrou em um “câncer sólido”, em que nódulos de tecido duro são encontrados na mama e, se não tratados, podem se transformar em um tumor e se espalhar para o resto do corpo. Assim, como o endurecimento dos tecidos não é apenas um fator de diagnóstico, mas também pode promover o progresso do tumor, o projeto estuda o papel das forças mecânicas em ação nas células em diferentes escalas, desde o comportamento em uma única molécula até uma única. célula, a todo o tecido.
Ao observar as forças dentro da matriz extracelular (ECM) - uma rede que consiste em macromoléculas extracelulares e minerais que fornecem suporte estrutural e bioquímico às células circundantes - e como sua composição pode influenciar conjuntamente o comportamento celular, a equipe está procurando desenvolver simulações desta matriz , onde eles podem alterar dinamicamente suas propriedades.
Eles podem fazer a matriz ficar mais rígida ou mais macia, aplicando diferentes tipos de luz. A ideia é que as células mudam seu comportamento quando estão em um local rígido; eles enrijecem ainda mais o tecido, secretando mais matriz. Se você convencer as células de que não estão em um local rígido, elas vão parar de secretar essa matriz, ajudando assim a restaurar a consistência normal do tecido.
Da mesma forma, o projeto Edit, lançado em 2018 pelo Ospedale San Raffaele na Itália, em colaboração com sete outros parceiros europeus e israelenses, emprega uma abordagem biomecânica para o estudo do câncer. No entanto, ele se concentra na matriz extracelular (ECM) da bexiga como um biomarcador exclusivo do início precoce do câncer.
As técnicas de imagem atuais usadas para detectar tumores, como bioluminescência e ressonância magnética, não são sensíveis o suficiente para serem capazes de reconhecer células tumorais em números muito baixos. É por isso que a tecnologia do projeto utiliza nanobastões de ouro (GNRs) como antenas fotoacústicas intravesicais direcionadas à matriz extracelular, o que permite a geração de uma plataforma de visualização ad hoc.
A plataforma permite a visualização 3D não invasiva de modificações neoplásicas, que levam a tumores, com resolução lateral de até 30 µm.
Não só isso, mas os nanobastões de ouro empregados podem ser utilizados como efetores de liberação de calor em nanoescala para terapia fototérmica de câncer direcionado. Em outras palavras, a tecnologia é projetada para detectar áreas pré-cancerosas altamente localizadas e erradicá-las por meio do calor com alta sensibilidade e especificidade.
As abordagens multidisciplinares empregadas pelos projetos MechanoControl e Edit mostram como assumir um ângulo diferente sobre um problema comum como o câncer pode trazer soluções inovadoras. Como vimos, o foco em uma abordagem biomecânica mostra novos caminhos promissores para o tratamento do câncer, mesmo além dos tumores de mama e bexiga, com seus resultados mostrando grande potencial para o mercado de oncologia em geral.
Mas o impacto dessa abordagem não para por aí. O estudo de mecanismos moleculares que ajudam a prever a forma como as células respondem a vários estímulos, também pode ser útil no desenvolvimento de biomateriais e em áreas como a medicina regenerativa, que inclui a geração e utilização de células-tronco terapêuticas, engenharia de tecidos e produção de órgãos artificiais.
Fonte da História: FETFX
