p (PhysOrg.com) - Assim como o papel voador captura insetos, um par de dispositivos habilitados para nanotecnologia são capazes de agarrar células cancerosas no sangue que se desprenderam de um tumor. Essas células, conhecidas como células tumorais circulantes, ou CTCs, pode fornecer informações críticas para examinar e diagnosticar metástases de câncer, determinar o prognóstico do paciente, e monitorar a eficácia das terapias. p Em um estudo publicado na revista Angewandte Chemie International Edition , uma equipe de investigadores da Universidade da Califórnia, Los Angeles, desenvolveu um chip de silício de 1 por 2 centímetros que é coberto por nanopilares densamente revestidos com um anticorpo que se liga a uma proteína conhecida como molécula de adesão de células epiteliais (EpCAM). EpCAM é expressa na superfície de uma ampla variedade de células tumorais sólidas, mas não por células normalmente encontradas circulando na corrente sanguínea. A equipe de pesquisa foi liderada por Hsian-Rong Tseng, Ph.D., membro do Nanosystems Biology Cancer Center, um dos oito Centros de Excelência em Nanotecnologia do Câncer estabelecidos pelo National Cancer Institute.

p Para testar o desempenho de captura de células, os pesquisadores incubaram o chip nanopilar em um meio de cultura com células de câncer de mama. Como um controle, eles realizaram um experimento paralelo com um método de captura de células que usa um chip com superfície plana. Ambas as estruturas foram revestidas com anti-EpCAM, uma proteína de anticorpo que pode ajudar a reconhecer e capturar células tumorais. Os pesquisadores descobriram que os rendimentos de captura de células para o chip nanopilar UCLA foram significativamente maiores; o dispositivo capturou 45 a 65 por cento das células cancerosas no meio, em comparação com apenas 4 a 14 por cento para o dispositivo plano.

p O padrão ouro atual para examinar o estado da doença de tumores é uma análise de amostras de biópsia sólida metastática, mas nos estágios iniciais da metástase, muitas vezes é difícil identificar um local de biópsia. Ao capturar CTCs, os médicos podem realizar uma biópsia "líquida", permitindo a detecção e diagnóstico precoce, bem como melhor monitoramento do tratamento.

p Enquanto isso, uma equipe de pesquisa liderada por Vladimir Zharov, Ph.D., da Universidade de Arkansas para Ciências Médicas (UAMS), desenvolveu um sistema que captura CTCs diretamente na corrente sanguínea, onde podem ser removidos por microcirurgia ou destruídos com um laser que não agride a pele ou outros tecidos. Este trabalho foi publicado em dois artigos, um aparecendo na revista Biophotonics, o outro na revista Nature Nanotechnology. Dra. Lily Yang, Ph.D., da Emory University e membro do Emory-Georgia Tech Center for Cancer Nanotechnology Excellence, também participou deste estudo.

p O sistema UAMS consiste em dois tipos de nanopartículas. A primeira é uma nanopartícula magnética projetada para atingir uma molécula conhecida como receptor ativador de plasminogênio uroquinase. A segunda nanopartícula consiste em nanotubos de carbono banhados a ouro que têm como alvo o receptor de ácido fólico. Ambos os receptores são encontrados em muitos tipos de células cancerosas, mas não nas células sanguíneas normais.

p Os pesquisadores injetaram o coquetel de duas nanopartículas em camundongos com tumores de mama humanos e esperaram 20 minutos antes de usar uma combinação de um ímã ligado à pele acima dos vasos sanguíneos periféricos para capturar as células tumorais marcadas e imagens fotoacústicas para detectar os nanotubos revestidos de ouro que também rotular as células tumorais capturadas. "Ao coletar magneticamente a maioria das células tumorais do sangue que circula nos vasos de todo o corpo, este novo método pode aumentar potencialmente a especificidade e a sensibilidade em até 1, 000 vezes em comparação com a tecnologia existente, "Dr. Zharov disse.

p O trabalho do grupo UCLA, que é detalhado em um artigo intitulado, "Substratos nanoestruturados tridimensionais para a captura eficiente de células tumorais circulantes, "foi apoiado pela NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, uma iniciativa abrangente projetada para acelerar a aplicação da nanotecnologia para a prevenção, diagnóstico, e tratamento do câncer. Um resumo deste artigo está disponível no site da revista.

p O trabalho da UAMS é detalhado em dois artigos intitulados, "Enriquecimento magnético in vivo e detecção fotoacústica multiplex de células tumorais circulantes, "e" Plataforma de citometria de fluxo fototérmica e fotoacústica baseada em nanotecnologia para detecção in vivo e morte de células-tronco cancerosas circulantes. "Este trabalho também foi apoiado em parte pela Aliança para Nanotecnologia em Câncer do National Cancer Institute. Os resumos desses artigos são disponíveis nos respectivos sites das revistas. [link 1, link 2]