Tecnologia laser ajuda Pesquisadores a Investigar Células cancerígenas!

Conceber o melhor tratamento para um paciente com câncer, requer que os médicos saibam algo sobre os traços do câncer de que o paciente está sofrendo. Mas uma das maiores dificuldades no tratamento do câncer é que as células cancerígenas não são todas iguais. Mesmo dentro do mesmo tumor, as células cancerosas podem diferir em sua genética, comportamento e suscetibilidade a drogas quimioterápicas.

As células cancerígenas são geralmente muito mais metabolicamente ativas do que as células saudáveis, e alguns insights sobre o comportamento de uma célula cancerosa podem ser colhidos através da análise de sua atividade metabólica. Mas obter uma avaliação precisa dessas características se mostrou difícil para os pesquisadores. Vários métodos, incluindo tomografias de emissão de posição (PET), corantes fluorescentes e contrastes foram usados, mas cada um deles tem desvantagens que limitam sua utilidade.

As pesquisas com Células cancerígenas

Lihong Wang, Professor de Engenharia Médica e Engenharia Elétrica, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), acredita que ele pode fazer melhor através do uso de microscopia fotoacústica (PAM), uma técnica na qual a luz laser induz vibrações ultra-sônicas em uma amostra. Essas vibrações podem ser usadas para visualizar células, vasos sangüíneos e tecidos.

Wang,está usando o PAM para melhorar uma tecnologia existente para medir a taxa de consumo de oxigênio (OCR) em colaboração com o professor Jun Zou da A & M University no Texas, EUA. Essa tecnologia existente leva muitas células cancerígenas e coloca-as em cubículos individuais cheios de sangue. Células com metabolismo mais alto, consumirão mais oxigênio e reduzirão o nível de oxigênio no sangue, um processo que é monitorado por um minúsculo sensor de oxigênio colocado dentro de cada cubículo.

Este método, como os mencionados anteriormente, tem pontos fracos. Para obter um tamanho significativo da amostra de dados metabólicos para as células cancerosas, seria necessário que os pesquisadores incorporassem milhares de sensores em uma grade. Além disso, a presença dos sensores dentro dos cubículos pode alterar as taxas metabólicas das células, fazendo com que os dados coletados sejam imprecisos.

O Poder do som

A versão aprimorada de Wang, elimina os sensores de oxigênio e, em vez disso, usa o PAM para medir o nível de oxigênio em cada cubículo. Ele faz isso com luz laser que é sintonizada em um comprimento de onda que a hemoglobina no sangue absorve e converte em energia vibracional – som. Quando uma molécula de hemoglobina se torna oxigenada, sua capacidade de absorver a luz nesse comprimento de onda muda. Assim, Wang é capaz de determinar como uma amostra de sangue é oxigenada “ouvindo” o som que faz quando é iluminado pelo laser. Ele chama isso de microscopia fotoacústica metabólica unicelular, ou SCM-PAM.

Em um novo artigo, Wang e seus co-autores mostram que o SCM-PAM representa uma enorme melhoria na capacidade de avaliar o OCR das células cancerígenas. O uso de sensores individuais de oxigênio para medir o OCR, limitou os pesquisadores a analisar cerca de 30 células cancerígenas a cada 15 minutos. O SCM-PAM de Wang, melhora em duas ordens de grandeza e permite aos pesquisadores analisar cerca de 3.000 células em cerca de 15 minutos.

“Temos técnicas para melhorar ainda mais o rendimento em ordens de magnitude, e esperamos que esta nova tecnologia possa em breve ajudar os médicos a tomar decisões informadas sobre o prognóstico e a terapia do câncer”, diz Wang.