Notícia

Dispositivo microfluídico pode prever resposta terapêutica do câncer

Divulgação, Universidade de Barcelona

Fonte

Universidade de Barcelona

Data

sexta-feira, 7 abril 2023 16:10

Áreas

Bioengenharia. Bioinformática. Biologia. Biotecnologia. Engenharia Biológica. Medicina. Medicina de Precisão. Oncologia. Saúde Pública.

Uma equipe de especialistas da Faculdade de Medicina e Ciências da Saúde da Universidade de Barcelona e do Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), na Espanha, projetou um dispositivo microfluídico chamado microfluidic dynamic BH3 profiling (μDBP) que prevê a eficácia de tratamento do câncer de forma rápida e automática, utilizando um número reduzido de células de biópsias e sem a necessidade de pessoal técnico especializado.

O trabalho, publicado na revista científica npj Precision Oncology, foi liderado pelo Dr. Joan Montero, professor do Departamento de Biomedicina da Universidade de Barcelona e do IBEC, e pelo Dr. Javier Ramón-Azcón, professor pesquisador no IBEC. Do estudo, cujo primeiro autor é o Dr. Albert Manzano, pesquisador do IBEC, também participaram especialistas da Faculdade de Física da Universidade de Barcelona, do Vall d ‘Instituto Hebron de Oncologia (VHIO) e do Consórcio do Centro de Pesquisa Biomédica na Rede de Bioengenharia, Biomateriais e Nanomedicina (CIBER-BBN).

Medicina de precisão na luta contra o câncer

A medicina personalizada revolucionou a maneira de projetar tratamentos de câncer cada vez mais eficazes. Se considerarmos que cada tumor é único e possui características próprias, ter indicadores preditivos da resposta de cada paciente ao tratamento é um grande avanço na oncologia. O perfil dinâmico BH3 (DBP) foi inicialmente desenvolvido no laboratório do professor Dr. Anthony Letai —o professor Montero foi co-inventor— e patenteado em 2015 pelo Dana-Farber Cancer Institute, nos Estados Unidos. Foi um dos primeiros ensaios funcionais testados com sucesso para prever o tratamento em vários tipos de câncer. O sistema coloca as células cancerígenas em contato com diferentes opções terapêuticas para identificar rapidamente ex vivo aquelas que poderiam ser mais eficazes na eliminação do tumor. Conceitualmente, é muito semelhante aos antibiogramas que são usados ​​para identificar antibióticos para tratar infecções bacterianas.

“O DBP tem sido usado para identificar a eficácia de tratamentos em escala pré-clínica e clínica em muitos tipos diferentes de câncer, tanto sólidos quanto líquidos. Esses estudos utilizaram linhagens celulares, modelos animais e amostras primárias com grande capacidade preditiva em todos os casos. No entanto, este ensaio ainda não foi amplamente aplicado em hospitais”, explicou o professor Joan Montero.

“Até agora, vários estudos encontraram uma boa correlação entre os resultados do DBP e a resposta clínica em amostras primárias de leucemia. Atualmente existem vários ensaios clínicos abertos, com os quais esperamos que esta tecnologia possa ser implementada em hospitais nos próximos anos para melhorar as terapias contra o câncer”.

Previsão da resposta terapêutica com poucas células cancerígenas

O dispositivo μDBP resolve vários desafios em ensaios funcionais: reduz o número de células cancerígenas necessárias para testar possíveis terapias ex vivo e automatiza o processo para facilitar sua aplicação clínica sem pessoal técnico especializado.

“Uma das principais limitações do DBP é o número de células necessárias para realizar o ensaio. Quando um paciente é biopsiado, o número de células tumorais obtidas é muito limitado, o que não permite um estudo com muitos tratamentos diferentes e limita a capacidade de identificar um que seja eficaz”, explicou o especialista Albert Manzano.

Quando uma biópsia é recebida, a amostra é dissociada para obter células individuais usando tratamento mecânico e enzimático. Depois de processada, a amostra é filtrada para obter células individuais que serão então submetidas aos tratamentos desejados e semeadas no dispositivo microfluídico. “Graças à nossa plataforma microfluídica μDBP, equipada com pequenos poços para semear as células, podemos reduzir o número de células necessárias para testar um tratamento. Essa é uma inovação decisiva para aumentar o número de medicamentos que podem ser avaliados”, acrescentou o Dr. Manzano.

Um sistema rápido e totalmente automatizado

O trabalho é o primeiro em que a microfluídica é aplicada para realizar o ensaio funcional do DBP. Ao contrário de outras versões desenvolvidas até agora, como o DBP de alto rendimento com placas e dispensadores automáticos para testar centenas de tratamentos, o novo dispositivo μDBP visa testar tratamentos in situ muito rapidamente – o que evita a deterioração das amostras -, é simples e automatizado, sem a necessidade de maquinário caro ou pessoal especializado.

“A maior vantagem do dispositivo μDBP é também a automação de todo o processo, o que ajudaria a implementar essa metodologia funcional em escala clínica. Juntas, todas essas vantagens facilitariam a adoção do DBP em hospitais como exame de rotina”, detalharam os especialistas.

“Desenvolvemos esta nova ferramenta com a ideia de disponibilizá-la aos oncologistas. Este sistema automatizado permite obter informações personalizadas sobre o paciente e o tratamento”, explicou o Dr. Javier Ramón-Azcón.

“Continuaremos a trabalhar com nossos parceiros clínicos para analisar amostras de pacientes e adaptar essa metodologia para melhorar o tratamento personalizado de vários tipos de câncer para o benefício de todos os pacientes com câncer”, concluíram os pesquisadores.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Barcelona (em espanhol).

Fonte: Universidade de Barcelona. Imagem: Divulgação, Universidade de Barcelona.

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