Os biofísicos da UCLA desenvolveram um novo método para determinar rapidamente a rigidez e o tamanho de uma única célula - o que poderia levar a melhores tratamentos para o câncer e outras doenças.

O método permite que os pesquisadores façam medições padronizadas de células individuais, determinar a rigidez de cada célula e atribuir a ela um número, geralmente entre 10 e 20, 000, em uma unidade de medida chamada pascals. Pascals podem ser usados ​​para quantificar qualquer material de uma célula à borracha, Madeira, titânio e diamante.

"Medir células com nosso instrumento calibrado é como medir o tempo com um relógio padronizado, "disse a autora sênior Amy Rowat, Professor associado da UCLA de biologia integrativa e fisiologia. "Nosso método pode ser usado para obter medidas de rigidez de centenas de células por segundo."

O método, chamada citometria de deformabilidade quantitativa, ou q-DC, usa um pequeno dispositivo (cerca de uma polegada por duas polegadas), que é feito de um macio, borracha flexível semelhante ao material usado para lentes de contato; tem chips de circuito integrado, como aqueles em computadores. Os pesquisadores usam partículas de gel contendo moléculas derivadas de algas marinhas - com uma textura semelhante a Jell-O, cuja rigidez eles conhecem - para forçar as células através do dispositivo. As células se espremem através de poros minúsculos, cerca de 10 vezes menor que a largura de um único fio de cabelo humano. À medida que as células fluem para baixo através do dispositivo, os pesquisadores gravam vídeos a milhares de quadros por segundo - mais de 100 vezes mais rápido do que o vídeo padrão.

Autor principal, Kendra Nyberg, estudante de pós-graduação da UCLA, construiu o dispositivo e colocou bilhões de células nele. Para esta pesquisa, que é publicado em Biophysical Journal , Rowat e Nyberg relataram sobre células de câncer de mama. As células cancerosas são geralmente duas a cinco vezes menos rígidas do que as células normais.

No futuro, os médicos poderiam usar o método para rastrear um paciente ao longo do tempo para ver como um medicamento está afetando as células cancerosas do paciente, Disse Rowat. As células tumorais podem ser extraídas da pessoa ou retiradas de uma biópsia e analisadas por meio do dispositivo, que Rowat projetou.

A pesquisa fornecerá aos cientistas uma visão mais precisa, método padronizado para distinguir células cancerosas de células normais. Também é provável que permita aos médicos, eventualmente, prever o quão invasiva uma célula cancerosa pode ser, e quais medicamentos podem ser mais eficazes no combate ao câncer. O método também pode ajudar a revelar quais proteínas são importantes na regulação da invasão de uma célula cancerosa - o que pode ser útil porque os cientistas possuem ferramentas de biologia molecular para bloquear proteínas específicas.

"Usando q-DC, podemos avaliar muito rapidamente como os tratamentos com medicamentos específicos afetam as propriedades físicas de células individuais, como forma, tamanho e rigidez, e conseguir calibrado, medições quantitativas, "disse Rowat, um membro do Jonsson Comprehensive Cancer Center da UCLA.

Os pesquisadores agora estão expandindo o método para aplicá-lo a outros tipos de células cancerosas. Eles gostariam de compreender melhor a relação entre as propriedades físicas de uma célula cancerosa e a facilidade com que as células cancerosas podem se espalhar pelo corpo. A hipótese de Rowat é que propriedades como rigidez, o tamanho da célula e a capacidade de uma célula de mudar de forma são importantes para permitir a manobra das células cancerosas.

Rowat e Nyberg também podem medir outros tipos de células, como as células falciformes e os glóbulos vermelhos (que são alterados no diabetes).

Rowat e colegas relataram em Relatórios Científicos em 2015, um método de triagem chamado microfiltração paralela que utiliza informações sobre as propriedades físicas de uma célula para classificar muitos tipos diferentes de células cancerosas.