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Um grupo liderado por pesquisadores da Universidade de Nagoya, no Japão, desenvolveu uma tecnologia para capturar e liberar DNA livre de células (cfDNA) em superfícies de nanofios da urina. Ao extrair esse DNA, eles conseguiram detectar com sucesso a mutação IDH1, uma mutação genética característica dos gliomas, um tipo de tumor cerebral. Suas descobertas aumentam a eficácia dos testes de detecção de câncer usando urina. Eles publicaram seus resultados na revista Biossensores e Bioeletrônica.
Os tumores cerebrais geralmente são examinados apenas após o aparecimento de sintomas, como paralisia dos membros. Mas mesmo quando são detectados, muitas vezes estão tão avançados que é difícil removê-los por cirurgia. Entre esses tumores, alguns dos mais mortais são os gliomas. Esses tumores têm um tempo médio de sobrevivência tão baixo quanto 12-18 meses. Portanto, para que o paciente tenha chance de sobrevivência, a detecção precoce é necessária.
Como muitos pacientes têm exames de rotina nos quais fornecem amostras de urina, essas amostras podem ser efetivamente usadas para procurar evidências de tumores cerebrais. Uma característica dos tumores cerebrais é a presença de cfDNA, que são pequenas partículas de DNA liberadas à medida que o tumor rejuvenesce suas células e elimina as velhas danificadas. Normalmente, o cfDNA do hospedeiro é eliminado pelos macrófagos, mas no caso das células cancerígenas, as células se dividem tão rapidamente que sobra um excesso de cfDNA, que é excretado na urina.
“A detecção dessas células como uma forma não invasiva de verificar o câncer foi aprovada pela Food and Drug Administration dos EUA para triagem, diagnóstico, prognóstico e monitoramento de progressão do câncer e resposta ao tratamento do câncer”, disse o professor Takao Yasui, membro da organização. do grupo de pesquisa, disse. “No entanto, um grande gargalo é a falta de técnicas para isolar o cfDNA eficientemente da urina, pois o cfDNA excretado pode ser curto, fragmentado e de baixa concentração.”
Para superar esse problema, uma equipe composta pelo professor Takao Yasui, professor Yoshinobu Baba e pesquisador Hiromi Takahashi da Escola de Pós-Graduação em Engenharia, juntamente com o professor Atsushi Natsume dos Institutos de Inovação para a Sociedade do Futuro da Universidade de Nagoya, em colaboração com o professor Takeshi Yanagida, da Universidade de Tóquio, e o professor associado Sakon Rahong, do Instituto de Tecnologia de King Mongkut, Ladkrabang, Tailândia, usaram um método de captura e liberação em superfícies de nanofios de óxido de zinco (ZnO) para capturar cfDNA e vesículas extracelulares de gliomas.
O ZnO foi escolhido porque as moléculas de água adsorvem na superfície dos nanofios de ZnO. Essas moléculas de água formam ligações de hidrogênio com qualquer cfDNA na amostra de urina. O cfDNA ligado pode então ser lavado, permitindo que os pesquisadores isolem vestígios dele em uma amostra.
Sua técnica foi um sucesso retumbante. “Conseguimos isolar o cfDNA urinário, o que foi excepcionalmente difícil com os métodos convencionais”, disse Yasui. “Embora em um experimento anterior, mostramos que nosso nanofio poderia capturar vesículas extracelulares de câncer, que encontramos nesta amostra também; o surpreendente foi a captura de cfDNA usando uma técnica semelhante. Quando extraímos o cfDNA, detectamos a mutação IDH1 , que é uma mutação genética característica encontrada em gliomas. Isso foi emocionante para nós, pois este é o primeiro relato da detecção da mutação IDH1 em uma amostra de urina tão pequena quanto 0,5 ml.”
“Esta pesquisa supera as deficiências dos métodos atualmente usados, usando técnicas químicas, biológicas, médicas e nanotecnológicas para fornecer um método de ponta para o uso clínico de cfDNA urinário, especialmente como uma ferramenta analítica para facilitar o diagnóstico precoce de Câncer.” Yasui disse. “Embora tenhamos testado gliomas, este método abre novas possibilidades para a detecção de mutações tumorais. Se soubermos o tipo de mutação a procurar, podemos facilmente aplicar nossa técnica para detectar outros tipos de tumores, especialmente a detecção daqueles que não isoladas por métodos convencionais.”
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