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Combater o câncer cerebral é complicado, mas uma nova pesquisa inovadora pode ajudar a adicionar outra ferramenta ao arsenal de combate ao câncer.
Uma equipe da Georgia Tech e da Virginia Tech publicou um artigo em APL Bioengenharia em maio, que explora uma nova opção que um dia poderá ser usada para combater o glioblastoma, um tumor cerebral mortal e de rápido crescimento.
Apoiado por subsídios do National Institutes of Health, este trabalho deriva de pesquisas anteriores sobre eletroporação irreversível de alta frequência, mais conhecida como H-FIRE. H-FIRE é um processo minimamente invasivo que usa pulsos elétricos não térmicos para quebrar células cancerígenas.
Tratar qualquer tipo de câncer não é fácil, mas quando se trata de cânceres cerebrais, a barreira hematoencefálica acrescenta um desafio extra. A barreira defende o cérebro contra material tóxico — mas isso nem sempre é algo positivo.
“A Mãe Natureza projetou isso para nos impedir de nos envenenarmos, mas infelizmente, da maneira como isso funciona, também exclui cerca de 99 por cento de todos os medicamentos de moléculas pequenas de entrar no cérebro e atingir concentrações adequadas para elucidar seu efeito terapêutico. Isso é particularmente verdadeiro para quimioterápicos, biológicos ou imunoterapias”, disse John Rossmeisl, o Dr. e Sra. Dorsey Taylor Mahin Professor de Neurologia e Neurocirurgia no Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine. Rossmeisl é um dos coautores do artigo.
A onda quadrada normalmente usada com H-FIRE realiza dupla função: rompe a barreira hematoencefálica ao redor do local do tumor enquanto destrói células cancerígenas. No entanto, este foi o primeiro estudo a usar uma onda sinusoidal para romper a barreira. Esta nova modalidade é chamada eletroporação de onda senoidal de rajada (B-SWE).
Os pesquisadores usaram um modelo de roedor para estudar os efeitos da onda sinusoidal versus a onda mais convencional, em formato quadrado. Eles descobriram que o B-SWE resultou em menos danos às células e tecidos, mas mais ruptura da barreira hematoencefálica.
Em alguns casos clínicos, tanto a ablação quanto a ruptura da barreira hematoencefálica seriam ideais, mas em outros, a ruptura da barreira hematoencefálica pode ser mais importante do que destruir células. Por exemplo, se um neurocirurgião removesse a massa tumoral visível, a forma de onda sinusoidal poderia ser potencialmente usada para romper a barreira hematoencefálica ao redor do local, permitindo que os medicamentos entrassem no cérebro e eliminassem as últimas células cancerígenas. O B-SWE poderia resultar em danos mínimos ao tecido cerebral saudável.
Pesquisas indicam que as formas de onda quadradas convencionais mostram boa ruptura da barreira hematoencefálica, mas este estudo encontra uma ruptura ainda melhor da barreira hematoencefálica com B-SWE. Isso pode permitir que mais medicamentos de combate ao câncer acessem o cérebro.
“Achávamos que tínhamos resolvido o problema, mas isso mostra que, com um pouco de pensamento inovador, sempre há soluções potencialmente melhores”, disse Rossmeisl, que também atua como chefe associado do Departamento de Ciências Clínicas de Pequenos Animais.
Durante o estudo, os pesquisadores encontraram um obstáculo: além de mais ruptura da barreira hematoencefálica, eles descobriram que a onda sinusoidal também causava mais contrações neuromusculares. Essas contrações musculares correm o risco de danificar o órgão. No entanto, ao ajustar a dose de B-SWE, eles conseguiram reduzir as contrações enquanto forneciam um nível de ruptura da barreira hematoencefálica semelhante ao de uma dose mais alta.
O próximo passo desta pesquisa é estudar os efeitos do B-SWE usando um modelo animal de câncer cerebral para ver como a forma de onda sinusoidal se compara à técnica H-FIRE convencional.
O projeto foi liderado pela primeira autora Sabrina Campelo enquanto ela completava seu Ph.D. na Virginia Tech-Wake Forest University School of Biomedical Engineering and Sciences. Campelo é agora uma bolsista de pós-doutorado no Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering na Georgia Tech and Emory University.
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