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A eficácia dos medicamentos depende de vários fatores, incluindo a hora do dia em que são administrados. Por quê? Porque nossos corpos nem sempre funcionam exatamente da mesma forma. Em vez disso, eles seguem o ciclo definido pelo seu relógio interno, também conhecido como ritmo circadiano. Mas como o ritmo circadiano de cada pessoa é diferente e depende de uma série de fatores diferentes, é difícil adaptar os horários dos medicamentos ao relógio biológico de um paciente individual. Pesquisadores da Charité — Universitätsmedizin Berlin desenvolveram agora um método para determinar o momento ideal do tratamento do câncer com base em certas linhagens de células de câncer de mama. Eles descrevem sua abordagem no periódico Comunicações da Natureza.
O relógio interno de uma pessoa define o ritmo de muitas funções corporais e processos metabólicos diferentes, como sono e digestão. Mas os órgãos não são as únicas coisas que são mais ou menos ativas dependendo da hora do dia. Células individuais também seguem um ciclo definido pelo relógio biológico de uma pessoa, então elas respondem de forma diferente a influências externas em diferentes horas do dia. Isso é extremamente importante para a quimioterapia administrada para tratar o câncer. Estudos anteriores mostraram que a quimioterapia é mais eficaz quando as células tumorais estão se dividindo. Mas essa descoberta quase não foi usada em tratamento clínico até o momento.
Uma equipe interdisciplinar no Charité, liderada pelo Dr. Adrián Enrique Granada do Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC), decidiu fechar essa lacuna. A equipe começou a procurar o momento ideal para administrar a medicação, com base nos ritmos circadianos individuais dos tumores.
Câncer de mama triplo negativo como exemplo
“Cultivamos células de pacientes com câncer de mama triplo-negativo para observar como elas respondem em diferentes momentos do dia aos medicamentos administrados”, explica Carolin Ector, pesquisadora associada do grupo de trabalho de Granada. O câncer de mama triplo-negativo é uma forma altamente agressiva de câncer de mama, com poucos tratamentos eficazes disponíveis. “Usamos imagens ao vivo, um método de monitoramento contínuo de células vivas, e técnicas complexas de análise de dados para monitorar e avaliar os ritmos circadianos, ciclos de crescimento e respostas a medicamentos dessas células cancerígenas em detalhes.”
Dessa forma, os pesquisadores identificaram certos momentos do dia em que as células cancerígenas são mais responsivas a tratamentos baseados em medicamentos. Por exemplo, o medicamento quimioterápico 5-fluorouracil (5-FU) mostrou ter eficácia máxima contra uma certa linhagem de células cancerígenas entre oito e dez da manhã. Como o estudo também mostra, os aspectos cruciais aqui são certos fatores celulares e genéticos. Os cientistas foram até mesmo capazes de identificar quais genes são essenciais para os efeitos circadianos de certos medicamentos. “Nós os chamamos de ‘genes do relógio central’. Eles têm um impacto significativo em quão responsivas as células cancerígenas são aos tratamentos administrados em diferentes momentos do dia”, explica Granada.
Perfis mostram como os tipos de células cancerígenas respondem aos medicamentos
Essa abordagem pode ser usada para criar perfis detalhados mostrando como diferentes tipos de células cancerígenas respondem a diferentes medicamentos em vários momentos. “Isso pode ajudar a identificar as combinações mais eficazes de medicamentos”, diz Granada. “No geral, nossas descobertas indicam que planos de tratamento personalizados com base em ritmos circadianos individuais podem melhorar substancialmente a eficácia do tratamento do câncer”, ele conclui. Além disso, efeitos colaterais indesejáveis também podem ser reduzidos.
Para que essas descobertas contribuam para a prática clínica em breve, os resultados devem ser validados em estudos envolvendo grupos maiores de pacientes. “Também estamos planejando estudar os mecanismos moleculares por trás das influências circadianas na sensibilidade à medicação para otimizar ainda mais os tempos de tratamento e identificar novos alvos terapêuticos”, diz Granada.
Sobre o estudo
O estudo foi conduzido no Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC) sob a liderança do Dr. Adrián Enrique Granada (último autor). Ele é responsável pelo Granada Lab lá, que se concentra em oncologia de sistemas. Carolin Ector, a primeira autora da publicação, é pesquisadora associada no CCCC e estudante de pós-graduação na Humboldt-Universität zu Berlin.
A equipe trabalhou em estreita colaboração com o Departamento de Cronobiologia da Charité, liderado pelo Prof. Achim Kramer, para coletar dados complexos de séries temporais sobre os relógios biológicos da célula. A análise de dados foi criada em cooperação com o Prof. Hanspeter Herzel do Instituto de Biologia Teórica da Humboldt-Universität zu Berlin e o grupo de trabalho liderado pelo Prof. Thomas Sauter na Universidade de Luxemburgo. As fontes de financiamento para o estudo incluíram o Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa (BMBF) e a Fundação Alemã de Pesquisa (DFG).
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