p Prevê-se que o câncer de pâncreas se torne o segundo tipo de câncer mais mortal nos Estados Unidos até 2030. É difícil de curar porque geralmente não é descoberto antes de atingir um estágio avançado. Mas um novo teste diagnóstico desenvolvido por pesquisadores da UC San Diego mostra a promessa de detectar a doença mais cedo. p O teste, que está no estágio de prova de conceito, pode rastrear rapidamente uma gota de sangue para biomarcadores de câncer pancreático. Ele pode fornecer resultados em menos de uma hora. Os resultados foram publicados recentemente no jornal ACS Nano .

p “Um passo importante para poder curar doenças que surgem do nada, como câncer pancreático, é a detecção precoce, "disse o primeiro autor Jean Lewis, um cientista de projeto assistente no Departamento de Nanoengenharia da UC San Diego. "Imaginamos que, no futuro, os médicos podem realizar esse tipo de teste usando uma picada rápida no dedo para diagnosticar pacientes que ainda não sabem que têm a doença. "

p Exames de sangue para detecção precoce do câncer, conhecidas como biópsias líquidas, são um tema quente na pesquisa. Eles têm o potencial de detectar o câncer precocemente, sem a necessidade de procedimentos cirúrgicos invasivos, como biópsias de tumor. Para rastrear o câncer de pâncreas no sangue, pesquisadores estão desenvolvendo novos métodos que envolvem a coleta e análise de estruturas biológicas de tamanho nano chamadas exossomos, que são liberados de todas as células do corpo, incluindo células cancerosas. Os exossomos contêm proteínas e material genético que podem servir como biomarcadores para a detecção de cânceres.

p Mas porque os exossomos são tão pequenos e frágeis, são difíceis de isolar do sangue. Os métodos atuais para extrair exossomos são demorados e exigem que as amostras de sangue sejam pré-tratadas ou diluídas antes do uso.

p O teste desenvolvido por pesquisadores da UC San Diego usa um sistema baseado em chip eletrônico para extrair exossomos diretamente do sangue em minutos. "Podemos usar apenas uma gota de sangue no estado em que se encontra - sem necessidade de processamento extra, "disse Lewis." Nós também podemos analisar os exossomos ali mesmo e mostrar se eles carregam algum dos biomarcadores de câncer que estamos procurando.

p Lewis trabalhou neste projeto como parte de uma colaboração interdisciplinar entre pesquisadores de nanotecnologia da Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs e médicos do Moores Cancer Center da UC San Diego Health. A colaboração é liderada por Michael Heller, professor emérito de nanoengenharia da UC San Diego Jacobs School of Engineering, que agora está no Knight Cancer Institute da Oregon Health &Science University.

p “A inovação deste trabalho é que essencialmente combina todo o complexo, etapas demoradas de preparação da amostra, isolamento de exossomo e interpretação do ensaio final exigidos por outras plataformas em um dispositivo perfeito de 'amostra para resposta', "disse Heller." Nós desenvolvemos um protótipo de plataforma que tem o potencial de se traduzir em um dispositivo portátil, dispositivo de teste rápido e relativamente barato de ponto de tratamento para câncer de pâncreas. "

p Só precisa de uma gota

p O teste é simples. Aplique uma gota de sangue em um pequeno chip eletrônico, ligue a corrente, espere alguns minutos, adicione etiquetas fluorescentes e observe os resultados ao microscópio. Se uma amostra de sangue der positivo para câncer de pâncreas, círculos fluorescentes brilhantes irão aparecer.

p "Este teste pode ser usado como uma estratégia de triagem primária para identificar pacientes que posteriormente precisariam se submeter a métodos de diagnóstico mais caros e invasivos, como uma tomografia computadorizada, Ressonância magnética ou endoscopia, "disse a Dra. Rebekah White, oncologista cirúrgico e professor associado de cirurgia no Moores Cancer Center.

p O chip usado neste teste funciona aplicando uma corrente elétrica alternada, que seletivamente puxa partículas nanométricas, como exossomos, para fora do sangue e as deposita em minúsculos eletrodos na superfície do chip. Partículas maiores de sangue são lavadas enquanto as menores, como exossomos, são deixadas para trás. Os pesquisadores então aplicam anticorpos marcados com fluorescência que visam especificamente dois biomarcadores de proteína para o câncer de pâncreas:glypican-1 e CD63. Se esses biomarcadores estiverem presentes, círculos coloridos onde os anticorpos se ligam podem ser vistos sob um microscópio, indicando um resultado positivo. Todo esse processo pode ser feito em menos de uma hora.

p Até aqui, a equipe testou este sistema apenas em uma pequena amostra de pacientes. Em um estudo de validação inicial em um grupo de 31 pacientes, o chip foi capaz de sinalizar as amostras de sangue de 20 pacientes com câncer de pâncreas de 11 pacientes sem câncer.

p Trabalhando para a detecção precoce

p A equipe adverte que os níveis de biomarcadores selecionados neste estudo podem não representar aqueles em estágio inicial de câncer. "Quão pequenos são esses níveis de biomarcadores entre o estágio 0 e o estágio 1 do câncer? E como podemos tornar nossa tecnologia sensível o suficiente para detectar essas quantidades? Estamos fazendo mais pesquisas para obter um bom controle sobre essas questões, "disse Heller.

p As próximas etapas também incluem estudos sobre um tamanho de amostra maior, rastreando mais amostras de pacientes em vários estágios de câncer, e otimizar e validar essa tecnologia para a detecção precoce do câncer. "Um desafio em fazer esses estudos é conseguir amostras de sangue em estágios iniciais, quando os pacientes ainda nem sabem que têm a doença, "disse Lewis.

p "O trabalho futuro envolveria a obtenção de amostras de sangue de pacientes que têm fatores de alto risco para câncer de pâncreas - novo início de diabetes ou histórico familiar disso, fumar ou obesidade - e continuar coletando amostras de sangue por um longo período de tempo. Dos pacientes que são posteriormente diagnosticados, podemos voltar e analisar suas amostras de sangue pré-diagnóstico para ver o quão cedo podemos detectar biomarcadores de câncer, "disse White.

p Os pesquisadores também estão explorando outros biomarcadores baseados no sangue - além do glypican-1 e CD63 - para melhorar a precisão e a sensibilidade deste sistema para a detecção do câncer de pâncreas.

p A tecnologia para o sistema baseado em chip foi inicialmente desenvolvida pelo ex-aluno da Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs, Raj Krishnan, durante sua pesquisa de doutorado em bioengenharia no laboratório de Heller na identificação de biomarcadores de câncer no sangue usando correntes elétricas alternadas. Krishnan é cofundador e CEO da empresa Biological Dynamics, com sede em San Diego, um spinout do laboratório de Heller que licenciou a tecnologia em 2010. Biological Dynamics, desde então, tem desenvolvido novos sistemas de diagnóstico baseados em chips que usam correntes elétricas alternadas para isolar nanopartículas, DNA e outras moléculas diretamente do sangue e outros biofluidos. Na atual ACS Nano papel, Os pesquisadores da UC San Diego usaram a capacidade de isolamento de exossomos da tecnologia Biological Dynamics para desenvolver um ensaio personalizado para detecção de câncer de pâncreas.