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Glioblastoma é o tipo mais comum de tumor cerebral em adultos. A doença é 100% fatal e não há cura, tornando-se o tipo de câncer mais agressivo. Um prognóstico tão ruim motivou pesquisadores e neurocirurgiões a entender a biologia dos tumores com o objetivo de criar melhores terapias.
Dominique Higgins, MD, PhD, professor assistente no Departamento de Neurocirurgia, atendeu ao chamado. Higgins e uma equipe de pesquisadores da Universidade de Columbia descobriram que as células tumorais de glioblastoma são particularmente sensíveis à ferroptose – um tipo de morte celular que pode ser desencadeada pela remoção de certos aminoácidos da dieta.
“Primeiro, descobrimos que, quando retiramos certos aminoácidos em modelos animais, as células de glioblastoma têm maior probabilidade de morrer por ferroptose”, disse o Dr. Higgins. “Em segundo lugar, descobrimos que a remoção desses aminoácidos torna nossas drogas muito mais eficazes na indução de ferroptose em células cancerígenas”.
Suas descobertas foram publicadas em Natureza Comunicações.
A ferroptose é um tipo de “morte celular programada” dependente de ferro ou um processo biológico que faz com que as células se “autodestruam” sob comando. Nossos corpos não precisam matar células, a menos que seja absolutamente necessário, então o processo é rigidamente controlado por certos mecanismos biológicos. No entanto, os pesquisadores só agora estão começando a compreender o processo porque a ferroptose foi reconhecida apenas uma década atrás.
“A recente descoberta da ferroptose aumenta a emoção de tudo isso”, disse Higgins, que é membro do UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. “É realmente um corpo de pesquisa em rápido crescimento, e estamos descobrindo que é muito importante para muitos processos biológicos, e não apenas em cânceres”.
Cada célula tem certos recursos de segurança para evitar que ela sofra ferroptose de maneira imprevisível. Dois aminoácidos, cisteína e metionina, são essenciais para impedir que o processo comece nas células. Normalmente, adquirimos esses aminoácidos por meio de nossa dieta.
Portanto, a equipe de pesquisa de Higgins decidiu concentrar seus esforços nesses componentes.
Ao privar modelos animais de cisteína e metionina por meio de uma dieta personalizada, eles descobriram que as células de glioblastoma eram significativamente mais propensas a morrer por ferroptose. Eles também descobriram que a dieta tornou seus medicamentos quimioterápicos mais aptos a iniciar a morte celular programada, o que significa que doses muito baixas foram capazes de alcançar um efeito mais potente do que antes. Em última análise, os modelos animais melhoraram a sobrevivência após a dieta.
“Agora, precisamos encontrar uma maneira de eliminar esses componentes por meio das necessidades dietéticas, mantendo as necessidades energéticas que um paciente pode ter, especialmente um paciente com câncer, que tem necessidades diferentes do paciente médio”, disse Higgins.
Tendo provado que a dieta é eficaz em modelos animais, Higgins está trabalhando com colegas da UNC Lineberger para desenvolver um ensaio clínico para pacientes com glioblastoma. Ele planeja colocar os pacientes na dieta antes da cirurgia para entender como isso afeta o corpo e o tumor. Depois de remover o tumor do cérebro, ele o analisará para ver como os tumores responderam à dieta.
Este tipo de dieta também se mostrou muito eficaz em sarcoma, câncer de pulmão e câncer pancreático, então há esperança de que esta dieta possa ser usada para dar um toque extra à quimioterapia e/ou cirurgia para remover tumores em todo o corpo.
Higgins também está trabalhando com Shawn Hingtgen, PhD, professor de farmacoengenharia e farmacêutica molecular na UNC Eschelman School of Pharmacy e professor associado do Departamento de Neurocirurgia, para estudar a resposta do cérebro ao tratamento em um ambiente mais natural.
Hingtgen é o PI de subsídio geral para o Projeto Brainslice, um esforço multi-institucional para testar terapias neurológicas usando amostras de tumores cultivadas em fatias de tecido cerebral. Higgins sustentou que esta é uma maneira melhor de estudar a resposta ao tratamento do que simplesmente observá-la em um prato de plástico.
O Projeto Brainslice é apenas uma das muitas ferramentas de pesquisa diferentes que os pesquisadores têm ao seu alcance aqui na Escola de Medicina da UNC.
“Temos muitas ferramentas de pesquisa diferentes exclusivas da UNC, e essa é uma das principais razões pelas quais eu queria vir para a UNC”, disse Higgins, que ingressou na UNC Neurosurgery no outono de 2022. “Apenas em termos de capacidade para estudar um problema clínico em um modelo animal preciso, é um dos poucos lugares no país que tem uma configuração estabelecida para fazer isso.”
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