p A maioria dos testes que os médicos usam para diagnosticar o câncer, como mamografia, colonoscopia, e tomografias - baseiam-se em imagens. Mais recentemente, os pesquisadores também desenvolveram diagnósticos moleculares que podem detectar moléculas específicas associadas ao câncer que circulam em fluidos corporais como sangue ou urina. p Os engenheiros do MIT criaram agora uma nova nanopartícula de diagnóstico que combina esses dois recursos:pode revelar a presença de proteínas cancerosas por meio de um teste de urina, e funciona como um agente de imagem, identificar a localização do tumor. Em princípio, este diagnóstico pode ser usado para detectar câncer em qualquer parte do corpo, incluindo tumores que tiveram metástase em seus locais originais.

p "Este é um sensor muito amplo destinado a responder a tumores primários e suas metástases. Ele pode disparar um sinal urinário e também nos permitir visualizar onde estão os tumores, "diz Sangeeta Bhatia, o professor John e Dorothy Wilson de Ciências da Saúde e Tecnologia e Engenharia Elétrica e Ciência da Computação no MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer e do Instituto de Engenharia Médica e Ciência do MIT.

p Em um novo estudo, Bhatia e seus colegas mostraram que o diagnóstico pode ser usado para monitorar a progressão do câncer de cólon, incluindo a propagação de tumores metastáticos para o pulmão e o fígado. Eventualmente, eles esperam que possa ser desenvolvido em um teste de câncer de rotina que possa ser realizado anualmente.

p Bhatia é a autora sênior do estudo, que aparece hoje em Materiais da Natureza . O autor principal do artigo é o cientista pesquisador do MIT, Liangliang Hao.

p Localizando tumores

p Nos últimos anos, Bhatia tem desenvolvido diagnósticos de câncer que funcionam gerando biomarcadores sintéticos que podem ser facilmente detectados na urina. A maioria das células cancerosas expressa enzimas chamadas proteases, que os ajudam a escapar de seus locais originais, cortando proteínas da matriz extracelular. As nanopartículas de detecção de câncer de Bhatia são revestidas com peptídeos que são clivados por essas proteases. Quando essas partículas encontram um tumor, os peptídeos são clivados e excretados na urina, onde eles podem ser facilmente detectados. Em modelos animais de câncer de pulmão, esses biomarcadores podem detectar a presença de tumores precocemente; Contudo, eles não revelam a localização exata do tumor ou se o tumor se espalhou além de seu órgão de origem.

p Com base em seus esforços anteriores, os pesquisadores do MIT queriam desenvolver o que chamam de diagnóstico "multimodal", que pode realizar tanto a triagem molecular (detectando o sinal urinário) quanto a imagem, para dizer a eles exatamente onde o tumor original e quaisquer metástases estão localizados.

p Para modificar as partículas para que também possam ser usadas para imagens PET, os pesquisadores adicionaram um traçador radioativo chamado cobre-64. Eles também os revestiram com um peptídeo que é atraído por ambientes ácidos, como o microambiente em tumores, para induzir as partículas a se acumularem nos locais do tumor. Assim que chegarem a um tumor, esses peptídeos se inserem nas membranas celulares, criando um sinal de imagem forte acima do ruído de fundo.

p Os pesquisadores testaram as partículas de diagnóstico em dois modelos de camundongos de câncer de cólon metastático, em que as células tumorais viajam e crescem no fígado ou nos pulmões. Após o tratamento com um medicamento quimioterápico comumente usado para tratar câncer de cólon, os pesquisadores foram capazes de usar o sinal da urina e o agente de imagem para rastrear como os tumores respondiam ao tratamento.

p Os pesquisadores também descobriram que o fornecimento de cobre-64 com suas nanopartículas oferece uma vantagem sobre a estratégia normalmente usada para imagens PET. O rastreador PET, conhecido como FDG, é uma forma radioativa de glicose que é absorvida por células metabolicamente ativas, incluindo células cancerosas. Contudo, o coração gera um sinal PET brilhante quando exposto a FDG, e esse sinal pode obscurecer sinais mais fracos de tumores de pulmão próximos. O uso de nanopartículas sensíveis ao ácido para acumular cobre-64 no ambiente do tumor fornece uma imagem muito mais clara dos tumores de pulmão, os pesquisadores descobriram.

p Rumo ao rastreamento do câncer

p Se aprovado para uso em pacientes humanos, Bhatia prevê que este tipo de diagnóstico pode ser útil para avaliar o quão bem os pacientes respondem ao tratamento, e para monitoramento de longo prazo de recorrência tumoral ou metástase, especialmente para câncer de cólon.

p "Esses pacientes poderiam ser monitorados com a versão urinária do teste a cada seis meses, por exemplo. Se o teste de urina for positivo, eles poderiam acompanhar com uma versão radioativa do mesmo agente para um estudo de imagem que poderia indicar onde a doença se espalhou. Também acreditamos que o caminho regulatório pode ser acelerado com ambos os modos de teste aproveitando uma única formulação, "Bhatia diz.

p A longo prazo, ela espera que esta tecnologia possa ser usada como parte de um fluxo de trabalho de diagnóstico que pode ser dado periodicamente para detectar qualquer tipo de câncer.

p "A visão é que você poderia usar isso em um paradigma de triagem - sozinho ou em conjunto com outros testes - e poderíamos alcançar coletivamente os pacientes que não têm acesso a uma infraestrutura de triagem cara hoje, "ela diz." Todo ano você pode fazer um teste de urina como parte de um check-up geral. Você faria um estudo de imagem apenas se o teste de urina desse positivo para descobrir de onde o sinal está vindo. Temos muito mais trabalho a fazer na ciência para chegar lá, mas é aí que gostaríamos de chegar a longo prazo. "

p Glympse Bio, uma empresa co-fundada por Bhatia, realizou testes clínicos de fase 1 de uma versão anterior das partículas de diagnóstico urinário e concluiu que são seguras para os pacientes.