Cientistas criaram um tumor artificial para testar medicamentos!

Pesquisadores da Universidade de Kyoto, no Japão, desenvolveram um tumor artificial em forma de chip que incorpora vasos sanguíneos perfusáveis ​​para imitar com mais precisão os tumores reais que ocorrem no corpo. Os pesquisadores esperam que o dispositivo permita testes mais realistas e precisos de medicamentos anticâncer no laboratório e já demonstraram que o fluxo de nutrientes através do dispositivo pode afetar significativamente a eficácia antitumoral dos medicamentos testados.

Um tumor artificial em um chip

Os métodos tradicionais de testar medicamentos têm uma longa lista de inconvenientes amplamente reconhecidos, estimulando os pesquisadores a desenvolver uma série de novas tecnologias. “Os compostos potenciais são testados usando modelos animais e células cultivadas em um prato. No entanto, esses resultados frequentemente não são transferidos para a biologia humana. Além disso, as células de um prato não possuem estrutura tridimensional e vasos sanguíneos. Então, criamos um plano para construir um dispositivo que resolva esses problemas”, explica Yuji Nashimoto, pesquisador envolvido no estudo.

O novo dispositivo é um tumor embutido em um chip, onde células tumorais podem ser cultivadas e expostas a compostos que têm potencial como drogas anticâncer. No entanto, o sistema pretende ser mais realista do que muitos dispositivos comparáveis, incorporando vasos sanguíneos perfusáveis ​​através dos quais nutrientes e drogas podem ser entregues a um “tumor” central.

O dispositivo em miniatura é aproximadamente do tamanho de uma moeda e incorpora um poço central, onde as células tumorais são cultivadas, e pequenos “micropontos” circundantes, onde as células vasculares são cultivadas, imitando um tumor central e a vasculatura circundante.

“Essa ‘vasculatura perfusável’ nos permite administrar nutrientes e medicamentos no sistema para imitar o ambiente do corpo. Isso nos permite ter uma imagem mais clara da eficácia dos compostos para tratamento do câncer”, disse Nashimoto.

Até agora, os pesquisadores mostraram que seu chip perfusável realmente afeta os resultados de exames antineoplásicos, imitando de maneira mais precisa a situação no corpo de um paciente humano. A perfusão do chip com um meio rico em nutrientes ajudou a aumentar a viabilidade das células tumorais e reduziu a eficácia de um composto antitumoral em doses baixas, em comparação com um chip no qual não ocorreu perfusão. No entanto, em doses mais altas, a perfusão aumentou significativamente a eficácia do composto na morte de células cancerígenas, demonstrando a complexa relação entre o fluxo sanguíneo e a eficácia do medicamento no ambiente do tumor.

“Temos a hipótese de que, em doses baixas, o benefício do fluxo de nutrientes supera o efeito do medicamento antitumoral. Isso prova a importância do fluxo sanguíneo na vasculatura na triagem de medicamentos. Devido ao seu tamanho e utilidade, esperamos que o novo dispositivo possa acelerar os testes com o número incontável de novos medicamentos em potencial. Enquanto muitas perguntas permanecem, estamos felizes por ter desenvolvido esse dispositivo e demonstrado que a cultura celular perfundida tridimensional é vital para o próximo passo na descoberta de medicamentos”, disse Ryuji Yokokawa, outro pesquisador envolvido no estudo.

 

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A pesquisa com testes e o modo de uso do dispositivo foi publicado na revista científica Science Direct.

* “Vascularized cancer on a chip: The effect of perfusion on growth and drug delivery of tumor spheroid” – 2020.

Autores da Pesquisa: Yuji Nashimoto, Ryu Okada, Sanshiro Hanada, Yuichiro Arima, Koichi Nishiyama, Takashi Miura, Ryuji Yokokawa – 10.1016/j.biomaterials.2019.119547