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A nova tecnologia pode rastrear quais populações de células de câncer de mama são responsáveis pela propagação da doença e, pela primeira vez, destaca como a localização das células cancerosas pode ser tão importante quanto as mutações no crescimento do tumor.
O método foi criado por uma equipe do Instituto Wellcome Sanger, do Instituto Europeu de Bioinformática do EMBL (EMBL-EBI), do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), do Laboratório Science for Life na Suécia e colaboradores. Pode ser usado para ajudar a responder a algumas das grandes questões do câncer, como por que algumas células cancerígenas se espalham, como a resistência ao tratamento é formada e por que algumas terapias falham.
O novo estudo, publicado hoje (9º novembro de 2022) em Naturezamostra como agora é possível mapear como os tumores se desenvolveram, combinando as informações genéticas das células cancerígenas, os tipos de células circundantes e como elas interagem com o ambiente ao longo do tempo.
No futuro, essa abordagem poderá ser usada para ver como os tratamentos influenciam o câncer não apenas no nível genético, mas também em qualquer impacto sobre como o tumor interage com o sistema imunológico e o ambiente ao seu redor.
O câncer de mama é um dos cânceres mais comuns no Reino Unido, com cerca de 55.500 mulheres e cerca de 370 homens sendo diagnosticados todos os anos.1
O câncer de mama geralmente começa quando as células começam a crescer descontroladamente, muitas vezes devido a mutações nas células. Com o tempo, o tumor se torna uma colcha de retalhos de células, chamadas clones de câncer, cada uma com mutações diferentes. Como são geneticamente diferentes, podem ter reações diferentes aos tratamentos. Por exemplo, algumas dessas células cancerosas podem se tornar resistentes ao tratamento, ou algumas podem se espalhar pelo corpo.
As mutações que ocorrem serão influenciadas pelo que está acontecendo ao redor do câncer, pelas células que o cercam e pelo sistema imunológico do indivíduo. Portanto, ser capaz de estudar o ambiente em que uma célula cancerosa está, quais mutações surgem e quais células cancerígenas se espalham pelo corpo dá uma visão completa da evolução do tumor.
Essa nova tecnologia, criada por pesquisadores do Wellcome Sanger Institute, EMBL-EBI, DKFZ, Science for Life Laboratory e colaboradores, usa centenas de milhares de minúsculas sondas moleculares fluorescentes para interrogar DNA e RNA celular e escanear grandes pedaços de tecido usando Microscópio Fluorescente. Ele pode mapear genética e fisicamente o conjunto único de clones de um câncer, como seus programas de expressão genética mudam e mostrar como eles interagem com seu ambiente.
Artem Lomakin, primeiro autor do Instituto Europeu de Bioinformática do EMBL (EMBL-EBI) e do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), disse: “Criamos um sistema que combina técnicas experimentais e computacionais que nos permitem mapear linhagens evolutivas de câncer em seu habitat natural de tecido humano. Embora tenha sido anteriormente possível rastrear a linhagem de células tumorais cancerosas em uma configuração experimental, esta é a primeira vez que várias linhagens foram rastreadas em tecidos humanos, dando uma visão completa do desenvolvimento do câncer de mama em o corpo. Insights gerados pelo nosso sistema eram impossíveis de obter antes, especialmente nesta escala.”
A equipe descobriu que em vários estágios de desenvolvimento do câncer de mama havia padrões específicos, e muitas vezes inesperados, de crescimento de clones e que os clones genéticos se comportam de maneira diferente dependendo de onde na mama eles começaram.
Os resultados também sugerem que, às vezes, não é apenas a genética que influencia como os cânceres crescem, mas também a localização dos tumores. Nesse caso, a genética pode ser usada como ferramenta para saber mais sobre o que aconteceu na situação que levou os clones de câncer a se espalharem pelo corpo.
O professor Mats Nilsson, coautor sênior do Laboratório de Ciência para a Vida da Universidade de Estocolmo, disse: “O câncer é causado por mutações genéticas em uma célula e esta pesquisa foi a primeira vez que conseguimos usar sondas específicas de base de DNA para atingir dezenas dessas mutações em um conjunto de clones de células cancerígenas. Essa técnica inovadora nos permitiu reconstruir com precisão a disseminação desses clones. Um insight importante de nossa pesquisa é que pode não ser apenas as alterações genéticas que são a razão pela qual as células cancerígenas sobrevivem e se espalhar; também pode ser onde eles estão. Isso adiciona uma camada adicional de complexidade, bem como novas maneiras potenciais de atacar a doença. Também pode oferecer explicações sobre por que alguns tratamentos funcionam apenas em alguns indivíduos, mesmo que tenham mutações semelhantes para outros, pois os tumores são encontrados em diferentes áreas da mama.”
No futuro, pode ser possível desenvolver terapias que possam prevenir ou diminuir a capacidade do câncer de crescer e se espalhar, influenciando o ambiente ao redor do tumor. Além disso, os pesquisadores podem usar a ferramenta recém-desenvolvida para testar como os novos tratamentos afetam tanto o câncer quanto sua interação com o sistema imunológico, dando uma visão completa de como as terapias funcionam e quaisquer possíveis efeitos colaterais.
O professor Moritz Gerstung, coautor sênior do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), disse: “Sequenciar tumores de câncer pode nos dar uma boa compreensão sobre a diversidade genética em um tumor. pela primeira vez, podemos ver como o ambiente molda a evolução do câncer. Pudemos ver quais clones de câncer progridem para se tornarem mais agressivos e quais não, e isso nos permitirá entender muito melhor quais são os principais passos estão no crescimento do tumor e como podemos diminuir ou prevenir doenças.”
Lucy Yates, coautora sênior do Wellcome Sanger Institute, disse: “Nossa pesquisa criou uma ferramenta que pode rastrear quais células de câncer de mama causam tumores em outras partes do corpo e pode ajudar a responder a algumas das grandes questões sobre o câncer, como por que algumas células cancerígenas se espalham e outras não. Para entender completamente e, portanto, tratar o câncer de mama, precisamos ser capazes de ver a imagem completa de como o câncer interage no corpo, com as células ao seu redor , e com o sistema imunológico. Esta nova tecnologia combina várias técnicas e conhecimentos para fazer isso, reunindo diferentes abordagens para dar uma visão completa do câncer que não era possível anteriormente.”
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