Diagnóstico de cancro por exame de urina

Investigadores na Universidade de Nagoya desenvolveram dispositivo de nanofios capaz de detetar níveis microscópicos de marcadores urinários potencialmente implicados no cancro. O dispositivo pode ser usado no diagnóstico de cancro por exame de urina.

microRNA usando nanofios
microRNA usando nanofios © Takao Yasui

As células comunicam entre si através de vários e diferentes mecanismos. Alguns desses mecanismos são bem conhecidos: em animais, por exemplo, ameaças podem impulsionar a libertação de norepinefrina, um hormónio que viaja através da corrente sanguínea e desencadeia células cardíacas e musculares para iniciar uma resposta de ‘luta ou fuga’.

Um modo muito menos familiar de transporte celular é a vesícula extracelular (VE). Os VEs podem ser pensados ​​como pequenas “peças” de uma célula capazes de circular por todo o corpo para entregar uma carga de mensagens a outras células. Estes mensageiros tornaram-se cada vez mais reconhecidos como mediadores cruciais da comunicação célula-célula.

Num novo estudo, já publicado na revista ‘Science Advances’, investigadores da Universidade de Nagoya, Japão, desenvolveram um dispositivo médico que pode capturar eficientemente os VEs e usá-los para detetar o cancro.

Takao Yasui, autor principal do estudo, referiu que os “VEs são potencialmente úteis como marcadores clínicos. A composição das moléculas contidas num VE pode fornecer uma assinatura de diagnóstico para certas doenças”.

“O desafio contínuo para os médicos, em qualquer campo, é encontrar uma ferramenta de diagnóstico não-invasiva que lhes permita monitorar os pacientes regularmente, através, por exemplo, de um simples exame de urina”.

Entre muitas moléculas, verificou-se que os VEs são microRNAs, ou seja, pequenos fragmentos de ácido ribonucleico que desempenham vários papéis na biologia celular normal. Criticamente, a presença de certos microRNAs na urina pode servir como indicador vermelho para condições graves, como cancro da bexiga e da próstata.

Embora esta carga importante possa, teoricamente, ajudar os médicos em diagnósticos de cancro, ainda existem muitos obstáculos tecnológicos que precisam ser superados. Um desses obstáculos é encontrar um método viável para capturar VEs em quantidades suficientes para os analisar numa configuração clínica de rotina.

Esquema da extração de microRNA usando nanofios. Após a introdução de uma amostra de urina no dispositivo (esquerda), as vesículas extracelulares são capturadas por um substrato de nanofixo através de forças eletrostáticas (meio). Os MicroRNAs podem então ser extraídos diretamente do substrato (direito).
Esquema da extração de microRNA usando nanofios. Após a introdução de uma amostra de urina no dispositivo (esquerda), as vesículas extracelulares são capturadas por um substrato de nanofixo através de forças eletrostáticas (meio). Os MicroRNAs podem então ser extraídos diretamente do substrato (direito). © Takao Yasui

“O conteúdo de VE na urina é extremamente baixo, menos de 0,01% do volume total de fluidos. Esta é uma grande barreira para ser usado num diagnóstico”, explicou Takao Yasui, pelo que, acrescentou: “A nossa solução foi incorporar nanofios de óxido de zinco num polímero especializado para criar um material que, acreditávamos, ser altamente eficiente na captura dessas vesículas. As nossas descobertas sugerem que o dispositivo é bastante eficiente. Obtivemos uma taxa de captura de mais de 99%, superando a ultracentrifugação, bem como outros métodos que estão atualmente a ser usados”.

Para testar o dispositivo na prática diária, a equipa de investigadores comparou os microRNAs de VEs de pacientes saudáveis ​​com os de pacientes com diagnóstico já confirmado de cancro da bexiga, da próstata e de outros cancros. Notavelmente, a técnica exigia apenas 1 mililitro de urina – muito mais do que o típico ‘depósito’ fornecido durante um exame de rotina – e encontrou um número substancialmente maior e diferentes tipos de microRNAs, em comparação com a abordagem padrão de ultracentrifugação.

“Encontrar um marcador específico, reprodutível para ajudar a confirmar um diagnóstico de cancro é difícil. Isto é especialmente verdadeiro para microRNAs, que são uma classe relativamente nova de marcadores”, explicou Yoshinobu Baba, investigador e coautor do estudo.

“Às vezes, encontrar apenas um microRNA confiável é considerado um sucesso”, mas Yoshinobu Baba acrescentou: “Usando esta abordagem, ficamos surpreendidos ao descobrir que não apenas uma, mas combinações inteiras de microRNAs podem estar associadas a diferentes tipos de cancro. As conclusões são preliminares, é claro, mas esperamos que o nosso dispositivo possa ajudar a estabelecer as bases para formas mais fáceis de diagnosticar, o mais cedo possível, doenças que ameaçam a vida”.