p O esquema mostra como os fluidos contendo células cancerígenas de ovário podem ser removidos do corpo, tratado com nanopartículas magnéticas para remover as células, depois voltou ao corpo. (Cortesia de Ken Scarberry)
p (PhysOrg.com) - Artigo publicado na edição de janeiro da revista
Nanomedicina poderia fornecer a base para uma nova opção de tratamento do câncer de ovário - que usaria um dispositivo de filtração fora do corpo para remover uma grande parte das células cancerosas flutuantes que costumam criar tumores secundários. p Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia formaram uma empresa iniciante e estão trabalhando com uma empresa de dispositivos médicos para projetar um sistema de tratamento protótipo que usaria nanopartículas magnéticas projetadas para capturar células cancerosas. Adicionado aos fluidos removidos do abdômen de um paciente, as nanopartículas magnéticas se agarrariam às células cancerosas flutuantes, permitindo que as nanopartículas e as células cancerosas sejam removidas por filtros magnéticos antes que os fluidos retornem ao corpo do paciente.
p Em camundongos com células cancerígenas de ovário flutuantes, um único tratamento com um protótipo inicial do sistema de filtração magnética de nanopartículas capturou células cancerosas o suficiente para que os ratos tratados vivessem quase um terço a mais do que os não tratados. Os pesquisadores esperam vários tratamentos para estender o benefício da longevidade, embora pesquisas adicionais sejam necessárias para documentar isso - e determinar as melhores opções de tratamento.
p "Quase ninguém morre de câncer de ovário primário, "disse John McDonald, professor da Escola de Biologia da Georgia Tech e cientista-chefe de pesquisa do Instituto do Câncer de Ovário de Atlanta. "Você pode remover o câncer primário, mas o problema é metástase. Uma boa parte das metástases no câncer de ovário vem de células cancerosas que se desprendem para a cavidade abdominal e espalham a doença dessa forma. "
p O sistema de remoção que está sendo desenvolvido por McDonald e seu colega de pós-doutorado Ken Scarberry - que também é CEO da empresa Sub-Micro - deve retardar a progressão do tumor em humanos. Pode reduzir o número de células cancerosas flutuantes o suficiente para que outros tratamentos, e o próprio sistema imunológico do corpo, poderia manter a doença sob controle.
p "Se você pode reduzir a metástase, você pode melhorar a expectativa de vida da pessoa com a doença e ter uma melhor chance de tratá-la com eficácia, "disse McDonald." Um dos objetivos é fazer do câncer uma doença crônica que possa ser tratada com eficácia por um longo período de tempo. Se não podemos curá-lo, talvez possamos ajudar as pessoas a conviver com isso. "
p Estudos anteriores in vitro publicados pelos autores do artigo Nanomedicine mostraram que as nanopartículas magnéticas podem remover seletivamente as células cancerosas do ovário humano do fluido ascítico, que se acumula nas cavidades peritoneais de pacientes com câncer de ovário. As nanopartículas são projetadas com ligantes que permitem que se liguem seletivamente às células cancerosas.
p Os pesquisadores acreditam que o tratamento de fluidos removidos do corpo evita possíveis problemas de toxicidade que podem resultar da introdução de nanopartículas no corpo, embora mais estudos sejam necessários para confirmar que o tratamento não teria efeitos adversos.
p O estudo recentemente relatado em Nanomedicina usou três conjuntos de camundongos fêmeas para estudar os benefícios do sistema de filtração magnética de nanopartículas. Cada camundongo foi injetado com aproximadamente 500, 000 células de câncer de ovário murino, que se multiplicam rapidamente - cada célula dobrando em aproximadamente 15 horas.
p Nanopartículas magnéticas suspensas em um líquido são atraídas por um ímã. As nanopartículas podem ser anexadas às células cancerosas e, em seguida, removidas do corpo por meio de filtração magnética. Crédito:Crédito:Gary Meek
p No grupo experimental, os pesquisadores - que incluíam o cientista pesquisador Roman Mezencev - removeram fluido do abdômen dos ratos imediatamente após a injeção das células cancerosas. Eles então adicionaram as nanopartículas magnéticas ao fluido, permitiu que eles se misturassem, em seguida, removeu magneticamente as nanopartículas junto com as células cancerosas anexadas antes de retornar o fluido. As etapas foram repetidas seis vezes para cada camundongo.
p Um grupo de controle não recebeu nenhum tratamento, enquanto um segundo grupo de controle foi submetido ao mesmo tratamento que o grupo experimental - mas sem as nanopartículas magnéticas. Os camundongos nos dois grupos de controle sobreviveram em média 37 dias, enquanto os ratos tratados viveram 12 dias a mais - um aumento de 32% na longevidade.
p Embora muito mais pesquisas devam ser feitas antes que a técnica possa ser testada em humanos, McDonald e Scarberry imaginam um sistema muito semelhante ao que os pacientes de diálise renal usam agora, mas com uma solução tampão circulada pela cavidade peritoneal para coletar as células cancerosas.
p "O que estamos desenvolvendo é semelhante à hemofiltração ou diálise peritoneal em que o paciente pode vir a uma clínica e ser conectado ao dispositivo algumas vezes por semana, "disse Scarberry." O tratamento não é altamente invasivo, para que pudesse ser repetido com frequência. "
p O novo tratamento pode ser usado em conjunto com a quimioterapia e a radiação existentes. A redução do número de células cancerosas flutuantes pode permitir uma redução na quimioterapia, que muitas vezes tem efeitos colaterais debilitantes, Scarberry disse. O novo sistema de tratamento pode ser usado para capturar células cancerosas derramadas imediatamente após a cirurgia em um tumor primário.
p Os pesquisadores esperam ter um dispositivo de filtragem e circulação protótipo pronto para teste dentro de três anos. Depois disso, virão os estudos sobre o melhor regime de tratamento, examinando questões como o número de nanopartículas magnéticas a serem usadas, o número de tratamentos e espaçamento entre tratamentos. Se forem bem sucedidos, a empresa trabalhará com o FDA para projetar testes clínicos em humanos.
p Os pesquisadores também estudam como suas nanopartículas magnéticas podem ser projetadas para capturar células-tronco do câncer de ovário, que não são afetados pela quimioterapia existente. A remoção dessas células pode ajudar a eliminar uma fonte potente de novas células cancerígenas.
p A pesquisa foi apoiada pela Georgia Research Alliance (GRA), o Instituto do Câncer de Ovário, a Robinson Family Foundation e a Deborah Nash Harris Endowment. Membro do programa acelerador de inicialização ATDC da Georgia Tech e uma empresa GRA VentureLab, A Sub-Micro também levantou financiamento privado para apoiar o desenvolvimento de seu protótipo.
p Os desafios futuros incluem garantir que as nanopartículas não possam contornar o sistema de filtração para entrar no corpo, e controlar o risco de infecção pela abertura da cavidade peritoneal.
p Além do câncer, os pesquisadores acreditam que sua abordagem pode ser útil para o tratamento de outras doenças em que uma redução nas células cancerosas circulantes ou nas partículas de vírus poderia ser útil. O uso de nanopartículas magnéticas projetadas para capturar o HIV pode ajudar a reduzir o conteúdo viral na corrente sanguínea, por exemplo.
p "Uma tecnologia como esta tem muitas possibilidades diferentes, "disse Scarberry." Atualmente estamos desenvolvendo a tecnologia para controlar a disseminação metastática do câncer de ovário, mas uma vez que temos um dispositivo que pode isolar de forma eficiente e eficaz as células cancerosas dos fluidos circulantes, incluindo sangue, teríamos outras oportunidades. "