p Pacientes com câncer que estão passando por terapia direcionada podem esperar um novo exame de sangue que poderá dizer a seus médicos se o tratamento está funcionando, no prazo de um dia após o início do tratamento. Isso irá acelerar significativamente o processo de avaliação e permitir que os médicos façam ajustes no plano de tratamento, se necessário, para melhorar as chances de recuperação dos pacientes. p Ao contrário das quimioterapias convencionais que interferem em todas as células de divisão rápida e podem causar danos generalizados às células, medicamentos direcionados atacam moléculas específicas que instruem as células cancerosas a crescer e se espalhar e, por sua vez, bloquear o crescimento anormal do câncer. Apesar da natureza específica dos medicamentos direcionados, a avaliação clínica atual de seu tratamento em tumores sólidos baseia-se principalmente em imagens volumétricas de tumor, que é insensível e atrasado, ou biópsias de tecido invasivas.

p A professora assistente Shao Huilin e sua equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia Biomédica e do Instituto de Inovação e Tecnologia em Saúde (iHealthtech) da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) desenvolveram uma tecnologia precisa, menos invasivo e aumenta significativamente a janela de avaliação, usando biópsias líquidas.

p Taxa de sucesso disponível em 24 horas após o tratamento do câncer

p A tecnica, denominado monitoramento de vesículas extracelulares de ocupação química de pequenas moléculas e expressão de proteínas (ExoSCOPE), é o primeiro de seu tipo no mundo. Ele tira proveito das vesículas extracelulares (EVs) secretadas pelas células cancerosas e que circulam no sangue como um indicador reflexivo da eficácia da droga em tumores sólidos.

p "Os procedimentos convencionais, como a imagem do tumor, não são apenas caros, mas também demorados. Para esses métodos, a eficácia do tratamento só pode ser determinada após semanas. Usando o ExoSCOPE, podemos medir diretamente os resultados da eficácia do medicamento dentro de 24 horas do início do tratamento. Isso reduzirá significativamente o tempo e o custo do monitoramento do tratamento do câncer, "disse o cientista líder Asst Prof Shao.

p Ela adicionou, “Este método requer apenas uma pequena quantidade de amostra de sangue para a análise e cada teste leva menos de uma hora para ser concluído. é menos invasivo e ainda mais informativo. Desta maneira, os médicos podem monitorar a resposta do paciente ao tratamento com mais regularidade durante o curso do tratamento, e fazer ajustes oportunos para personalizar o tratamento para melhores resultados. "

p A pesquisa foi publicada pela primeira vez na revista científica Nature Nanotechnology .

p Medição sensível de interações medicamentosas

p Para obter uma análise sensível e rápida da eficácia do medicamento por meio de amostras de sangue, a equipe de pesquisa da NUS desenvolveu o ExoSCOPE como uma plataforma de nanotecnologia integrada. Ele mede EVs, que são vesículas de membrana de dimensão pelo menos cem vezes menor que o diâmetro do cabelo humano e invisíveis à microscopia de luz convencional. Durante o tratamento de câncer bem-sucedido, quando uma droga contra o câncer direcionada se liga a uma célula cancerosa e interfere no crescimento do tumor, a célula tratada será liberada na corrente sanguínea EVs contendo a droga.

p A plataforma ExoSCOPE aproveita uma abordagem complementar de biologia química e desenvolvimento de sensores para medir essas delicadas mudanças de drogas em EVs.

p "As tecnologias atuais para medir as interações medicamentosas-alvo requerem processamento complexo e biópsias de tecido invasivas, limitando sua utilidade clínica para o monitoramento do tratamento do câncer. Ao usar sondas químicas especialmente projetadas, nossa plataforma é altamente sensível na captura e rotulagem de EVs em uma pequena amostra de sangue, a fim de avaliar as interações entre o medicamento e o alvo, "disse o Dr. Sijun Pan, Pesquisador da NUS iHealthtech, e co-primeiro autor do estudo.

p "O sensor ExoSCOPE contém milhões de nanorings de ouro para capturar os EVs e amplificar seus sinais de marcação de medicamentos para induzir fortes sinais de luz. Esses sinais de luz são então processados ​​para fornecer uma leitura para indicar a eficácia do medicamento, "disse o Sr. Zhang Yan, um aluno de doutorado do Departamento de Engenharia Biomédica da NUS e iHealthtech, e co-primeiro autor do estudo.

p Usando a plataforma ExoSCOPE desenvolvida, a equipe coletou informações sobre diferentes tipos de VEs e suas mudanças de drogas, quando tratado com várias terapias direcionadas. A plataforma não apenas identifica EVs liberados por câncer, mas também monitora sua dinâmica de drogas ao longo do tempo para distinguir com precisão a sensibilidade ao tratamento e resistência.

p "As abordagens farmacocinéticas ou farmacodinâmicas existentes no sangue medem a concentração total do medicamento no sangue. Esta informação do conjunto não reflete a eficácia do medicamento em tumores. O ExoSCOPE, Contudo, mede as alterações da droga em EVs liberados pelo câncer para refletir com precisão as respostas ao tratamento do tumor, "explicou Asst Prof Shao.

p Resultados encorajadores do estudo clínico

p Em um ensaio clínico envolvendo 163 amostras de sangue de 106 pacientes, o ExoSCOPE mostrou resultados encorajadores em pacientes com câncer de pulmão para permitir a avaliação oportuna dos resultados de tratamento direcionados dos pacientes. Comparado com o padrão ouro de imagens volumétricas de tumor, que foi realizado no final de todo o regime de tratamento, o ExoSCOPE alcançou uma taxa de precisão de 95 por cento, mas dentro de 24 horas do início do tratamento.

p O desempenho analítico superior desta técnica abre caminho para o uso de EVs transmitidos pelo sangue para monitorar diferentes interações entre drogas e proteínas alvos no corpo humano.

p "O ExoSCOPE apresenta uma mudança de paradigma na avaliação de medicamentos baseados no sangue para a seleção de medicamentos direcionados e monitoramento de tratamento em tempo real, "disse Asst Prof Shao." A técnica também pode capacitar a comunidade clínica para tomar decisões de tratamento mais oportunas. "

p Próximos passos

p A equipe NUS de nove membros levou dois anos (de 2019 a 2021) para desenvolver e validar a plataforma ExoSCOPE. Seu próximo desafio é expandir a plataforma para medir a eficácia de diferentes medicamentos e aplicar a tecnologia a um espectro de doenças, desde câncer a doenças cardiovasculares e neurológicas. Uma patente foi registrada para ExoSCOPE e a equipe da NUS espera trazer essa tecnologia ao mercado nos próximos três anos.

p "Espero que nossa tecnologia possa contribuir para o tratamento personalizado, para orientar a seleção, dosagem e duração de diferentes tratamentos, e melhorar os resultados do tratamento, "disse o professor assistente Shao.