Célula no Cérebro Crítica para o Tratamento do Glioblastoma
O glioblastoma, um cancro altamente resistente, resulta frequentemente em períodos de sobrevivência inferiores a dois anos após o diagnóstico. Num estudo recente da NPJ Genomic Medicine, cientistas da Universidade de Notre Dame descobriram que uma célula relativamente ignorada pode fornecer novos conhecimentos sobre a forma como esta forma agressiva de cancro do cérebro escapa à imunoterapia.
De acordo com Meenal Datta, professor assistente de engenharia aeroespacial e mecânica na Notre Dame e autor sénior do estudo, a existência de fibroblastos perivasculares no cérebro, e não apenas no revestimento do crânio, era desconhecida há uma década.
Célula no Cérebro Crítica para o Tratamento do Glioblastoma: Examinando Tumores
“O meu laboratório é especializado na análise de tumores através de uma abordagem de engenharia e orientada para os sistemas, centrando-se em atributos mecânicos únicos presentes em cancros raros e pouco explorados”.
Empregando técnicas tradicionais de bioinformática e técnicas de IA de ponta, o TIME Lab de Datta iniciou uma investigação sobre os diversos genes expressos no microambiente tumoral, particularmente os ligados à matriz extracelular. Esta matriz atua como um andaime que facilita a adesão, migração, proliferação e diferenciação das células, entre outras funções.
A sua exploração conduziu a uma descoberta inesperada: a identificação de um tipo de células relativamente novo, conhecido como fibroblastos perivasculares. Normalmente encontrados em vasos sanguíneos cerebrais saudáveis, estes fibroblastos desempenham um papel na deposição de colagénio para manter a integridade estrutural e a funcionalidade dos vasos cerebrais.
Por isso, Maksym Zarodniuk, um estudante de pós-graduação no Laboratório TIME e no programa de doutoramento em bioengenharia, e o principal autor do estudo, referiu-se a esta revelação como um achado fortuito. A sua investigação, inicialmente orientada numa direção diferente, deparou-se com esta população de células através da combinação de análises de sequenciação de ARN em massa e de célula única de tumores de doentes.
Célula no Cérebro Crítica para o Tratamento do Glioblastoma: Fibroblastos Perivasculares
Analisando os seus dados, os investigadores categorizaram os doentes em dois grupos com base na prevalência de fibroblastos perivasculares nos seus tumores. O estudo revelou que os doentes com uma maior proporção destes fibroblastos respondiam menos favoravelmente às imunoterapias e apresentavam taxas de sobrevivência mais baixas.
Uma análise mais aprofundada revelou que os fibroblastos perivasculares desempenham um papel crucial no estabelecimento de um ambiente imunossupressor no tumor, ajudando o cancro a evitar o sistema imunitário. Além disso, estes fibroblastos contribuem potencialmente para a resistência do cancro a terapias, como a quimioterapia, ao promoverem células cancerígenas semelhantes a estaminais que apresentam baixas taxas de divisão, conhecidas como um fator-chave na recidiva e disseminação do tumor.
“O nosso objetivo é realizar mais experiências para validar os resultados deste estudo e estabelecer uma base para melhorar as respostas à imunoterapia”, comentou Zarodniuk.
A Vasculatura Saudável do Cérebro
Datta sugere que os fibroblastos perivasculares, uma parte da vasculatura saudável do cérebro, podem estar a migrar ou a infiltrar-se nos tumores de glioblastoma. No entanto, em vez de apoiar o funcionamento normal do cérebro, estes fibroblastos sofrem uma reprogramação, ajudando o crescimento do tumor.
A maioria das pessoas vê o cérebro como macio, composto por células macias e uma matriz flexível. Datta salientou a forma como os fibroblastos e as proteínas fibrosas fornecem novos conhecimentos sobre a forma como as células cancerígenas exploram a estrutura do cérebro.
Por conseguinte, o estudo envolveu colaborações com investigadores da Notre Dame, incluindo Jun Li, que desenvolveu algoritmos de aprendizagem profunda, e Xin Lu, professor de Ciências Biológicas.
Datta está ligado a numerosos institutos da Notre Dame, incluindo o Instituto Berthiaume para a Saúde de Precisão, o Instituto Eck para a Saúde Global, o Instituto Harper de Investigação do Cancro, o Instituto Lucy Family para os Dados e a Sociedade, o NDnano e o Centro Warren para a Descoberta de Medicamentos.
Datta, na qualidade de professor assistente, participa em vários programas de doutoramento em engenharia e bioengenharia.
Esta investigação recebeu financiamento do Instituto Nacional do Cancro.
Leia o Artigo Original: sciencedaily
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