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Camundongos transparentes deixam pesquisadores ver o câncer se espalhando em tempo real

Uma das coisas mais assustadoras sobre o câncer é a maneira como ele se espalha, com células cancerosas se libertando e se espalhando por todo o corpo, aterrissando em outros órgãos e começando a crescer lá. O processo, conhecido como metástase, é frequentemente uma sentença de morte, o ponto em que as melhores técnicas de combate ao câncer se tornam ineficazes. Mas é complicado de seguir; Falta-nos um meio de imaginar sistemas inteiros com os detalhes necessários para detectar algumas células metastizantes indescritíveis.

Para esse fim, cientistas da Escola de Pós-Graduação em Medicina da Universidade de Tóquio desenvolveram um método de imagem, publicado na revista Cell Reports, que mostra a metástase em tempo real, no nível das células individuais. A técnica se baseia em células cancerosas modificadas que brilham e um coquetel químico que torna os órgãos transparentes, facilitando a visualização dos sinais fluorescentes emitidos pelas células modificadas. Isso, por sua vez, pode oferecer uma visão mais abrangente e um melhor entendimento das metástases que os pesquisadores poderiam usar para desenvolver melhores drogas.

"Uma das dificuldades na análise da metástase do câncer é que ela se espalha em qualquer parte do corpo", diz Hiroki Ueda, professor de farmacologia que trabalhou no estudo. “Isso vai para o cérebro, o pâncreas ou o rim. Para entender todo o quadro da metástase, a análise do corpo inteiro com alta resolução… é muito importante ”.

Como o câncer metastatiza, qualquer uma dessas células flutuando no sistema pode se tornar um crescimento. E é importante pegar todos eles. Assim como as bactérias que desenvolvem resistência aos antibióticos, o tratamento do câncer com quimioterapia pode deixar as células isoladas ou as colônias para trás, e então elas podem se tornar redutos resistentes aos medicamentos. Tornar o processo visível na pesquisa pode ajudar os cientistas a entender que tipos de células cancerígenas formam o que eles chamam de “postos avançados malignos” e ajudar a projetar drogas especificamente para combatê-las.

O mouse de controle está à esquerda, e o mouse transparente, cujos órgãos foram feitos transparentes por uma enxaguadura química, está à direita. O mouse de controle está à esquerda, e o mouse transparente, cujos órgãos foram feitos transparentes por uma enxaguadura química, está à direita. (Kubota et al.)

A limpeza de tecidos - o processo de tornar as células mais translúcidas - foi inventada há cerca de um século e tem sido usada em exames de imagem para pesquisas sobre o câncer, infecções bacterianas e doenças autoimunes por mais de uma década. Ueda, seu colaborador Kohei Miyazono, e sua equipe desenvolveram um coquetel químico diferente, em dois estágios, que aprimorou os detalhes do antigo método. Para tornar mais fácil a imagem dos órgãos, os pesquisadores precisavam de luz para fluir diretamente através do tecido, sem refratar muito devido a diferentes densidades de tecido. O primeiro estágio reduz os lipídios, que refratam muito a luz, e o segundo estágio aumenta a refração nos arredores dos órgãos, para melhor combiná-lo ao órgão, permitindo que a luz passe através dele. O processo resulta em uma visualização clara o suficiente para que os pesquisadores possam ver células cancerígenas individuais.

Para testar o método, Ueda e Miyazono injetaram células cancerígenas em camundongos e sacrificaram-nas em diferentes estágios. O detalhe devido à clareira permitiu-lhes ver células individuais no tecido de vários órgãos, incluindo cérebro, pulmões, fígado e intestinos. Teoricamente, aponta Ueda, você pode ver as células cancerosas com outra técnica, a histologia 2D, na qual fatias finas de órgãos são examinadas para células cancerígenas, mas o tempo necessário para ver fatias suficientes de cada órgão é proibitivo. A limpeza do tecido, em combinação com a bioluminescência in vivo, permite uma varredura tridimensional de um órgão inteiro, ou de um corpo inteiro, muito rapidamente.

Neste ponto, esta técnica é realmente útil apenas em pesquisa, aponta Takeshi Imai, professor de neurofisiologia na Escola de Graduação em Ciências Médicas da Universidade de Kyushu, que não esteve envolvido no estudo. Isso porque o processo mata os tecidos em que trabalha e porque as células normais do câncer não fluorescem. Mas ainda deve ser útil, ele acrescentou. "Se você usa modelos de ratos, você pode investigar a distribuição de células cancerígenas em escala de corpo inteiro, o que deve ser útil para estudar a metástase do câncer ... bem como a ação de drogas contra o câncer", diz ele. "Anteriormente, os exames patológicos eram realizados apenas em fatias finas de tecidos".

Mas a clareira poderia um dia ser usada em biópsias, onde uma parte do tecido é removida. E se o método puder ser refinado, existe a possibilidade de que ele funcione em assuntos reais.

"No futuro, no futuro próximo, talvez esse tipo de técnica possa ser aplicado não apenas à pesquisa em animais, mas também a estudos ou operações clínicas em humanos", diz Ueda.

Esta é uma varredura em 3-D de um rato cujos órgãos foram tornados transparentes para melhor estudar como o câncer se espalha pelo corpo. Cortesia da Universidade de Tóquio e Cell Reports
Camundongos transparentes deixam pesquisadores ver o câncer se espalhando em tempo real