(Phys.org) - Fazendo experiências com células de câncer de próstata humano e camundongos, Os especialistas em imagens de câncer da Johns Hopkins dizem que desenvolveram um método para encontrar e matar células malignas, poupando as saudáveis.

O método, chamada de imagem teranóstica, tem como alvo e rastreia terapias medicamentosas potentes diretamente e apenas para as células cancerosas. Ele se baseia na ligação com uma forma originalmente inativa de quimioterapia, com uma enzima, a proteínas específicas na superfície das células tumorais e detectar a absorção da droga no tumor. A ligação do complexo proteína-droga altamente específico, ou nanoplex, para a superfície da célula permite que ela entre na célula cancerosa, onde a enzima ativa lentamente a droga que mata o tumor.

Os pesquisadores dizem que suas descobertas, publicado no jornal ACS Nano online 6 de agosto, são considerados os primeiros a mostrar que as quimioterapias podem ser precisamente controladas em nível molecular para maximizar sua eficácia contra tumores, ao mesmo tempo que minimiza seus efeitos colaterais.

O investigador sênior do estudo Zaver Bhujwalla, Ph.D., professor da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins e do Kimmel Cancer Center, observa que um problema persistente com a quimioterapia atual é que ela ataca todos os tipos de células e tecidos, não apenas os cancerosos.

Nos experimentos de imagem teranóstica, supervisionado por Bhujwalla e co-investigador do estudo Martin Pomper, M.D., Ph.D., investigadores dirigiram drogas apenas para células cancerosas, especificamente aqueles com antígeno de membrana específico da próstata, ou proteínas de superfície celular PSMA.

"Nossos resultados mostram uma abordagem de imagem não invasiva para seguir e administrar terapia direcionada a qualquer câncer que expresse PSMA, "diz Bhujwalla, que também atua como diretor do Centro de Imagem Celular e Molecular In Vivo da Johns Hopkins (ICMIC), onde os estudos de imagem teranóstica foram desenvolvidos.

Bhujwalla diz que a nova técnica potencialmente funcionará contra qualquer câncer em que os tumores aumentem a produção de certas proteínas da superfície celular. Exemplos incluem câncer de mama com proteínas HER-2 / neu e CXCR4, e algum fígado, cânceres de pulmão e rim também são conhecidos por expressarem proteínas específicas. Ela observa que o PSMA é expresso nos vasos da maioria dos tumores sólidos, sugerindo que o nanoplex relatado no último estudo pode ser usado em geral para imagens e tratar uma variedade de cânceres.

Em sua última série de experimentos, principalmente em camundongos injetados com células tumorais de próstata humanas, Bhujwalla e a equipe da Johns Hopkins testaram sua capacidade de rastrear com dispositivos de imagem a administração de drogas anticâncer diretamente nos tumores. Alguns dos tumores eram compostos de células com PSMA, enquanto outros chamados tumores de controle não tinham nenhum. Incluídos no nanoplexo da droga estavam pequenas fitas de RNA, ácidos de construção celular que podem ser usados ​​para bloquear e diminuir a produção de uma enzima bem conhecida, colina quinase, cujos níveis geralmente aumentam com o crescimento do tumor. Todos os componentes nanoplex foram fotografados dentro do tumor, além de diminuir a produção de colina quinase, que diminuiu em 80 por cento dentro de 48 horas de absorção de nanoplex em células com amplo PSMA. Quando os pesquisadores usaram anticorpos para bloquear a ação do PSMA, diminuiu o nível de captação de nanoplex e ativação de drogas em células cancerosas, medido pelo escurecimento da imagem.

Diferentes concentrações da droga nanoplex, marcado com moléculas radioativas e fluorescentes, foram misturados no laboratório com células de tecido canceroso da próstata, alguns dos quais tinham PSMA extra e outros nenhum. Apenas as células com PSMA extra mostraram absorção de nanoplex, medida pela intensidade da imagem, que mais tarde diminuiu quando os produtos químicos bloqueadores de PSMA foram adicionados (de volta aos níveis observados em células com quase nenhum PSMA).

Experimentos adicionais envolvendo injeções de três concentrações diferentes da droga nanoplex não mostraram danos a outros órgãos vitais de camundongos, como o rim e o fígado, nem qualquer aumento na resposta do sistema imunológico do camundongo.

"Nossa abordagem de imagem teranóstica mostra como os melhores métodos de detecção e tratamento podem ser combinados para formar altamente especializados, formas mais potentes e seguras de quimioterapia, "diz Pomper, um professor da Johns Hopkins, que também atua como diretor associado do ICMIC.

Ele diz que uma meta importante para a imagem teranóstica é movê-la além da quimioterapia padrão que ataca uma molécula-alvo de cada vez. "Com imagens teranósticas, podemos atacar vários alvos tumorais, tornando mais difícil para o tumor escapar do tratamento com drogas, "diz Pomper, que já está trabalhando com colegas da Johns Hopkins para identificar outros alvos moleculares.