A maioria das mortes por câncer é causada por tumores recorrentes ou metastáticos. As terapias convencionais têm como alvo as células tumorais que se dividem rapidamente, mas são incapazes de erradicar as células iniciadoras de tumor altamente quimiorresistentes (TICs), em última análise, responsável pela recidiva e disseminação dos tumores em outras partes do corpo. Uma equipe de pesquisadores do Centro de Auto-montagem e Complexidade, dentro do Institute for Basic Science (IBS) desenvolveu o primeiro sensor fluorescente para visualizar TICs. Funcional no pulmão, sistema nervoso central, melanoma, seio, renal, ovariano, cólon, e culturas de células de câncer de próstata, isso poderia se tornar uma ferramenta útil para avaliação pós-tratamento sem biópsia e desenvolvimento de drogas anti-TIC. O estudo foi realizado em POSTECH (Pohang, Coreia do Sul), em colaboração com a Agência de Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A * STAR, Cingapura), e é publicado em Angewandte Chemie International Edition .
Em alguns casos, uma minoria de células chamadas TICs, ou células-tronco cancerosas, são culpados de repovoar o tumor após a terapia. Suas propriedades semelhantes às células-tronco permitem-lhes manter um pool de células-tronco cancerosas dentro do tumor, bem como para produzir novas células tumorais maduras. Embora alguns anticorpos direcionados a TIC estejam disponíveis, não existe um único anticorpo universal que cubra todos os tipos de TICs de diferentes tecidos.
Ao rastrear milhares de produtos químicos fluorescentes, a equipe desenvolveu TiY, um sensor que coloriu seletivamente os TICs de câncer de pulmão de células não pequenas, que é responsável por cerca de 85 por cento de todos os cânceres de pulmão. Eles descobriram que TiY é capaz de distinguir TICs de não-TICs em várias linhas de células de câncer de pulmão humano e tumores de pulmão derivados de pacientes.
Além do câncer de pulmão, TiY é capaz de atingir os TICs em 28 tipos de linhagens de células humanas derivadas do sistema nervoso central, melanoma, seio, renal, ovariano, cólon, e câncer de próstata. "TiY tem os recursos de uma sonda universal, aplicável a vários tipos de câncer, independentemente da origem do tecido, "explica CHANG Young-Tae.
Os pesquisadores descobriram que TiY se liga a uma proteína intracelular chamada vimentina. Parte do citoesqueleto, a vimentina dá flexibilidade e estrutura à célula, mas também é um marcador de transição epitelial-mesenquimal (EMT), que é considerado um evento crucial para metástases em tumores epiteliais. O processo EMT permite que as células se desprendam de suas vizinhas e adotem um comportamento migratório e invasivo. Embora este seja um processo normal na embriogênese para construir novos tecidos, quando ocorre em células cancerosas, gera metástases. Embora a vimentina seja um biomarcador de TIC conhecido e anticorpos antivimentina estejam disponíveis, estes não podem entrar nas células vivas, e, portanto, não pode ser usado para detecção de TIC ao vivo. Pelo contrário, TiY é uma pequena molécula semelhante a uma droga com a propriedade única de detectar TICs in vivo sem biópsia e isolar TICs viáveis para estudos posteriores.
No laboratório, Os TICs podem crescer como estruturas semelhantes a esferas, as chamadas esferas tumorais, facilmente reconhecível ao microscópio. Os pesquisadores descobriram que essa capacidade de formação de esferas é diretamente influenciada pela vimentina, pois concentrações mais altas de TiY resultaram na inibição da formação de esferas. Além disso, a equipe comparou TiY com um conhecido inibidor de vimentina, comferina A (WFA) e observou que TiY tem uma seletividade mais forte para TICs do que WFA, quando comparado com a toxicidade para células normais e células não-TIC.
Experimentos adicionais também mostraram que TiY pode suprimir o crescimento do tumor em modelo de xenoenxerto de camundongo. Atualmente, estudos para aplicação abrangente de TiY a uma gama mais ampla de exemplos de câncer estão em andamento, junto com exames de plataformas de drogas anti-TIC.
