O cancro é uma das principais causas de morte em todo o mundo, o que leva a permanente investigação em terapias. Investigadores da Universidade do Colorado em Boulder usam um novo método de tratamento contra o cancro, que utiliza ondas sonoras para amolecer tumores e que pode tornar-se uma poderosa ferramenta contra a doença.
A quimioterapia tem vindo a ajudar no tratamento de muitos tipos de cancro. Os medicamentos quimioterápicos têm como objetivo interromper ou destruir as células cancerígenas, que tendem a crescer e a dividir-se rapidamente. No entanto, estes medicamentos nem sempre são eficazes, em parte porque o tecido tumoral pode ser tão denso que os medicamentos não conseguem penetrar nas camadas internas das células. Os medicamentos quimioterápicos também podem danificar células saudáveis e causar ruins efeitos colaterais.
Resultados de um novo estudo já publicados na revista “ACS Applied Nano Materials“, uma equipa de investigadores liderada por Shane Curry, formado em engenharia na Universidade do Colorado em Boulder, utilizou duas ferramentas para amolecer tumores. A equipa combinou ondas ultrassónicas de alta frequência com um tipo de partícula sensível ao som para reduzir o conteúdo proteico dos tumores.
O investigador Andrew Goodwin, autor principal do estudo, do Departamento de Engenharia Química e Biológica da Universidade do Colorado em Boulder, afirmou que amolecer os tumores com ondas ultrassónicas pode aumentar as hipóteses de sucesso da quimioterapia.
“Os tumores são como uma cidade. Existem rodovias que os atravessam, mas o planeamento não é muito bom, então é difícil chegar até eles”, disse o investigador. “Há maneiras de melhorarmos essas vias de transporte para que os medicamentos possam fazer o seu trabalho?”
O ultrassom também pode tratar o cancro destruindo o tecido tumoral, mas, assim como a quimioterapia, as ondas sonoras também podem ser prejudiciais ao organismo. As partículas desenvolvidas pelos investigadores podem facilitar o tratamento de tumores com ondas sonoras menos intensas, tornando o procedimento mais seguro para os pacientes.
“Uma das principais limitações em muitos tratamentos contra tumores é a dificuldade em administrar doses terapêuticas suficientes sem danificar o tecido saudável“, disse Shane Curry. “A minha esperança é que essas partículas possam ampliar as aplicações e aumentar a potência de diversos tratamentos.”
Alteração do tecido corporal através do som
O som cria ondas físicas que se propagam pelo ar, líquidos e objetos sólidos. Andrew Goodwin afirmou que os sons que ouvimos são essencialmente pequenos pacotes de pressão flutuante que se movem pelo espaço ao nosso redor.
“Quando um pacote de alta e baixa pressão empurra o tímpano, a pressão faze-o vibrar, e essas vibrações são interpretadas pelo cérebro”, explicou o investigador.
A ultrassonografia, como a realizada em gestantes, utiliza esse princípio para visualizar o interior do corpo. As ondas sonoras emitidas penetram no corpo e, à medida que as ondas refletem nos órgãos e tecidos internos, os ecos são convertidos em imagens e logo em vídeos em tempo real.
Os médicos também utilizam, algumas vezes, ultrassom para tratar o cancro. As ondas de ultrassom podem destruir células e tecidos tumorais, mas são suficientemente fortes para danificar também tecidos saudáveis e romper vasos sanguíneos. Além disso, podem aumentar o risco de o cancro se espalhar, ou metastatizar, para outra parte do corpo.
Para resolver o problema, os investigadores desenvolveram um tipo de partícula microscópica que vibra e pulsa em resposta a ondas sonoras. Ondas ultrassónicas de alta frequência fazem com que as partículas vibrem tão rapidamente que vaporizam a água ao seu redor, criando minúsculas bolhas, um processo designado por cavitação.
As partículas, que medem cerca de 100 nanómetros de diâmetro, são feitas de sílica e revestidas por uma camada de moléculas de gordura.
No novo estudo, os investigadores adicionaram as partículas a culturas de tecido tumoral em 2D e 3D. Ao aplicarem ultrassom, as partículas alteraram a estrutura das culturas tumorais em 2D e 3D, mas de maneiras ligeiramente diferentes.
Nas culturas 2D, que consistiam em uma camada de células cultivadas numa placa de plástico, as partículas destruíram o tecido tumoral. Mas nas culturas 3D, que eram mais semelhantes a um ambiente natural, as partículas simplesmente reduziram a quantidade de certas proteínas ao redor das células tumorais, o que tornou o tecido mais macio.
O facto das células na cultura 3D não terem desintegrado é um bom sinal, afirmou o investigador. O que significa que o tratamento amoleceu, mas não destruiu, o tecido tumoral, sendo, portanto, menos provável que danifique o tecido saudável.
Possibilidades no futuro
Andrew Goodwin indicou acreditar que este tipo de tratamento contra o cancro funcionará bem para cancro de próstata, bexiga, ovário, mama e outros tipos de cancro com tumores localizados numa parte específica do corpo. Outros tipos de cancro, como os que afetam o sangue e os ossos, podem ser mais disseminados e mais difíceis de tratar desta forma.
Atualmente, a equipa de investigadores está a usar partículas semelhantes, sensíveis ao som, para tratar tumores em ratos, mas, futuramente, espera administrar as partículas em testes em pacientes humanos.
Os investigadores acreditam que será possível acoplar as partículas a anticorpos – proteínas do sistema imunológico que se ligam a bactérias, vírus e outros invasores – e então adicionar esses anticorpos à corrente sanguínea, onde poderão chegar até um tumor. Aí, os investigadores poderão aplicar ultrassom e testar o tratamento.
Os investigadores acreditam ser uma possibilidade de tratamento para os diversos cancros tendo em conta que “a tecnologia de ultrassom focalizada evoluiu muito na última década”, e que “as partículas que construímos em laboratório possam começar a integrar-se às tecnologias acústicas, de imagem e terapêuticas que fazem parte do protocolo clínico.”
