Os pesquisadores da Universidade de Kyoto desenvolveram um novo dispositivo 'tumor-on-a-chip' que pode imitar melhor o ambiente dentro do corpo, pavimentando o caminho para melhorar o rastreamento de potenciais drogas de combate ao câncer.

O caminho para a descoberta de medicamentos nunca é fácil. Cientistas e médicos podem examinar dezenas de milhares de compostos potenciais durante anos para encontrar um punhado de candidatos viáveis, apenas para eles falharem no nível clínico.

"Os compostos potenciais são testados usando modelos animais e células cultivadas em um prato. No entanto, esses resultados frequentemente não são transferidos para a biologia humana, "explica o primeiro autor Yuji Nashimoto, ex-integrante da Escola de Pós-Graduação em Engenharia, e agora na Tohoku University. "Além disso, células em um prato não têm a estrutura tridimensional e os vasos sanguíneos, ou vasculatura, que o mantém vivo. Então, elaboramos um plano para construir um dispositivo que resolva esses problemas. "

O dispositivo, relatado no jornal Biomateriais , é do tamanho de uma moeda com um poço de 1 mm no centro. Este poço é flanqueado por uma série de 'microposts' de 100 μm. A ideia é que uma cultura tridimensional de células tumorais seja colocada no poço do meio, e então as células que constroem os vasos sanguíneos são colocadas ao longo dos microposts. Ao longo de alguns dias, os vasos crescem e se fixam na cultura.

"Esta 'vasculatura perfusável' nos permite administrar nutrientes e drogas no sistema para imitar o ambiente no corpo, "continua Nashimoto." Isso nos permite ter uma imagem mais clara da eficácia dos compostos de tratamento do câncer. "

Esta perfusão manteve significativamente as células tumorais saudáveis, mantendo a proliferação celular elevada e a morte celular reduzida. Um ensaio de drogas foi então realizado com a equipe administrando uma droga antitumoral em baixas doses. Interessantemente, a droga era mais eficaz em condições estáticas do que quando os nutrientes fluiam pelas células tumorais.

Em contraste, os efeitos da droga tornaram-se mais potentes quando o fluxo foi ligado e a dosagem aumentada. Ryuji Yokokawa, que lideram a equipe, explica que os resultados inesperados comprovam que é preciso considerar o equilíbrio entre a proliferação de células tumorais e a eficácia do medicamento em condições de fluxo.

"Nossa hipótese é que em doses baixas o benefício do fluxo de nutrientes supera o efeito da droga antitumoral. Isso prova a importância do fluxo sanguíneo na vasculatura durante a triagem de drogas."

Ele conclui, “Devido ao seu tamanho e utilidade, Esperamos que o novo dispositivo possa agilizar os testes de um incontável número de novos medicamentos em potencial. Embora muitas questões permaneçam, estamos felizes por ter desenvolvido este dispositivo e mostrado que a cultura tridimensional de células perfundidas é vital para a próxima etapa na descoberta de medicamentos. "