p Um fator que torna o câncer de glioblastoma tão difícil de tratar é que as células malignas dos tumores se espalham pelo cérebro seguindo as fibras nervosas e os vasos sanguíneos para invadir novos locais. Agora, pesquisadores aprenderam a sequestrar esse mecanismo migratório, transformá-lo contra o câncer usando uma película de nanofibras mais fina que o cabelo humano para atrair as células tumorais para longe. p Em vez de invadir novas áreas, as células em migração se agarram às nanofibras especialmente projetadas e as seguem até um local - potencialmente fora do cérebro - onde podem ser capturadas e mortas. Usando esta técnica, os pesquisadores podem mover parcialmente os tumores de locais inoperáveis ​​para outros mais acessíveis. Embora não elimine o câncer, a nova técnica reduziu o tamanho dos tumores cerebrais em modelos animais, sugerindo que esta forma de câncer cerebral pode um dia ser tratada mais como uma doença crônica.

p "Projetamos uma nanofibra de filme fino de polímero que imita a estrutura dos nervos e vasos sanguíneos que as células tumorais cerebrais normalmente usam para invadir outras partes do cérebro, "explicou Ravi Bellamkonda, investigador principal e presidente do Departamento de Engenharia Biomédica Wallace H. Coulter da Georgia Tech e da Emory University. "As células cancerosas normalmente se agarram a essas estruturas naturais e as conduzem como um monotrilho para outras partes do cérebro. Ao fornecer uma fibra alternativa atraente, podemos mover com eficiência os tumores ao longo de um caminho diferente para um destino que escolhermos. "

p Detalhes da técnica foram relatados em 16 de fevereiro na revista. Materiais da Natureza . A pesquisa foi apoiada pelo National Cancer Institute (NCI), parte do National Institutes of Health; pela Ian's Friends Foundation, de Atlanta, e pela Georgia Research Alliance. Além do Departamento de Engenharia Biomédica Coulter, a equipe de pesquisa incluiu Children's Healthcare de Atlanta e Emory University.

p Tratando o câncer de Glioblastoma multiforme, também conhecido como GBM, é difícil porque o câncer agressivo e invasivo geralmente se desenvolve em partes do cérebro onde os cirurgiões relutam em operar. Mesmo que o tumor primário possa ser removido, Contudo, muitas vezes se espalhou para outros locais antes de ser diagnosticado.

p Novos medicamentos estão sendo desenvolvidos para atacar o GBM, mas os pesquisadores baseados em Atlanta decidiram adotar uma abordagem mais de engenharia. Anjana Jain, quem é o primeiro autor deste estudo GBM, agora é professor assistente no Departamento de Engenharia Biomédica do Worcester Polytechnic Institute em Massachusetts. Como estudante de pós-graduação da Georgia Tech, Jain trabalhou com biomateriais para regeneração da medula espinhal. Então, como pós-doutorado no laboratório Bellamkonda, ela viu a oportunidade de aplicar seu trabalho de pós-graduação para desenvolver novas modalidades de tratamento potenciais para GBM.

p "As vias de sinalização que estávamos tentando ativar para reparar a medula espinhal eram as mesmas vias que os pesquisadores gostariam de inativar para os glioblastomas, "disse Jain." Mover-se para as aplicações do câncer foi uma progressão natural, um que despertou grande interesse por causa do pedágio humano da doença. "

p As células tumorais normalmente invadem o tecido saudável, secretando enzimas que permitem que a invasão ocorra, ela explicou. Essa atividade requer uma quantidade significativa de energia das células cancerosas.

p “Nossa ideia era dar às células tumorais um caminho de menor resistência, aquele que se assemelha às estruturas naturais do cérebro, mas é atraente porque não requer que as células cancerosas gastem mais energia, " ela explicou.

p Experimentalmente, os pesquisadores criaram fibras feitas de polímero de policaprolactona (PCL) cercado por um carreador de poliuretano. As fibras, cuja superfície simula os contornos dos nervos e vasos sanguíneos que as células cancerosas normalmente seguem, foram implantados no cérebro de ratos nos quais um tumor humano GBM estava crescendo. As fibras, apenas metade do diâmetro de um cabelo humano, serviu como guias de tumor, levando as células em migração para um gel "coletor de tumor" contendo a droga ciclopamina, que é tóxico para as células cancerosas. Para comparação, os pesquisadores também implantaram fibras sem PCL ou um filme de PCL não texturizado em cérebros de outros ratos, e deixou alguns ratos sem tratamento. O gel coletor de tumor estava localizado fisicamente fora do cérebro.

p Após 18 dias, os pesquisadores descobriram que, em comparação com outros ratos, os tamanhos dos tumores foram substancialmente reduzidos em animais que receberam os implantes de nanofibras de PCL perto dos tumores. As células tumorais moveram todo o comprimento de todas as fibras para o gel coletor fora do cérebro.

p Embora erradicar um câncer seja sempre o tratamento ideal, Bellamkonda disse, a nova técnica pode ser capaz de controlar o crescimento de cânceres inoperáveis, permitindo que os pacientes vivam uma vida normal apesar da doença.

p "Se pudermos fornecer ao câncer uma válvula de escape dessas fibras, que pode fornecer uma maneira de manter tumores de crescimento lento, de modo que, embora possam estar inoperantes, as pessoas podem viver com o câncer porque eles não estão crescendo, "disse ele." Talvez com ideias como esta, podemos ser capazes de viver com câncer da mesma forma que vivemos com diabetes ou pressão alta. "

p Antes que a técnica possa ser usada em humanos, Contudo, ele terá que passar por testes extensivos e ser aprovado pelo FDA - um processo que pode levar até dez anos. Entre as próximas etapas estão avaliar a técnica com outras formas de câncer no cérebro, e outros tipos de câncer que podem ser difíceis de remover.

p O tratamento do câncer cerebral com nanofibras pode ser preferível às técnicas de drogas e radiação existentes, Bellamkonda disse.

p "Uma atração sobre a abordagem é que ela é puramente um dispositivo, "ele explicou." Não há drogas entrando na corrente sanguínea e circulando no cérebro para prejudicar as células saudáveis. Tratar esses cânceres com filmes minimamente invasivos pode ser muito menos perigoso do que implantar produtos químicos farmacêuticos. "

p O financiamento inicial para pesquisas iniciais para verificar o potencial da técnica foi patrocinado pela Fundação de Amigos de Ian, uma organização com sede em Atlanta que apóia pesquisas sobre cânceres cerebrais infantis.

p "Não poderíamos estar mais entusiasmados com o progresso que Georgia Tech e o laboratório do professor Bellamkonda fizeram para ajudar a encontrar uma solução para crianças com tumores cerebrais inoperáveis ​​e para aquelas que sofrem de tumores em áreas mais invasivas, "disse Phil Yagoda, um dos fundadores da organização. "Com a dedicação e visão desta equipe de pesquisa, este trabalho excitante e excepcional está agora mais perto da realidade. Ao permitir o movimento de um tumor inoperável para um local operável, este trabalho pode dar esperança a todos os filhos e pais daquelas crianças que lutam por sua maior luta, a batalha por suas vidas. "