Na busca contínua por melhores formas de combater o cancro, os cientistas desenvolveram uma forma criativa de aproveitar as próprias células adiposas do corpo de uma forma surpreendente. Em vez de permitir que os tumores consumissem toda a energia de que necessitam, os investigadores projetaram células de gordura para competir com os tumores por estes nutrientes, matando-os efetivamente de fome. A estratégia demonstrou uma poderosa capacidade de retardar ou mesmo parar o crescimento do tumor numa série de modelos laboratoriais de cancro.
O professor Nadav Ahituv, da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e colegas criaram o novo método, que chamam de transplante de manipulação de gordura, um processo que utiliza tecido adiposo modificado para interferir no crescimento do câncer. Suas descobertas foram publicadas na revista Nature Biotechnology.
Para desenvolver a tecnologia, a equipe do professor Ashitov usou ferramentas de edição genética, um método de alterar partes específicas do material genético de uma célula, para reprogramar células adiposas comuns para que possam absorver mais açúcar e gordura do que o normal. Quando essas células especialmente projetadas foram colocadas próximas a tumores em camundongos, elas absorveram a fonte de energia da qual as células cancerígenas normalmente dependem para crescer. Como resultado, o tumor diminui para menos da metade do seu tamanho normal. O crescimento dos vasos sanguíneos ao redor do tumor também é reduzido, o que limita ainda mais a capacidade de crescimento do tumor. As células de gordura projetadas também retardaram o crescimento do tumor quando testadas usando populações de células de câncer de mama cultivadas em laboratório e retiradas de pacientes.
Parte da chave para o sucesso vem da mudança na forma como as células adiposas se comportam. Ao melhorar um gene chamado proteína desacopladora 1, que ajuda as células a queimar energia na forma de calor em vez de armazená-la, os pesquisadores fizeram com que as células se comportassem mais como um tipo de gordura conhecida por queimar energia, chamada gordura marrom. Essa mudança aumenta a capacidade das células adiposas de processar açúcar e gordura. Como disse o professor Ahitov, “a co-cultura de adipócitos projetados derivados de pacientes com organoides tumorais de cânceres de mama humanos dissecados inibiu significativamente a progressão e a proliferação do câncer”.
O que é particularmente promissor nesta tecnologia é que ela funciona muito bem em diferentes tipos de câncer, e não apenas em um. Os pesquisadores alcançaram resultados positivos não apenas no câncer de mama, mas também no câncer de cólon, pâncreas e próstata. As células adiposas modificadas afetam diretamente o câncer e a área ao redor do tumor. A equipe encontrou menos sinais de hipóxia nos tumores, menos vasos sanguíneos se formaram e mais células cancerígenas morreram. “Descobrimos que a ativação genética baseada em CRISPR (um método que aumenta a atividade de certos genes sem cortar o DNA) na proteína de acoplamento do mediador 1, no coativador gama 1-alfa do receptor ativado por proliferador de peroxissoma (um regulador chave da produção de energia) ou no domínio PR contendo 16 (um gene envolvido no desenvolvimento de células de gordura que queimam energia) pode induzir escurecimento em adipócitos humanos, levando a escurecimento dos adipócitos. Aumento da captação de glicose e degradação de ácidos graxos”, observou o professor Ahitov, explicando como essas mudanças perturbam o fornecimento de energia do câncer.
Para confirmar as suas descobertas, os cientistas também testaram a terapia em ratos geneticamente modificados para desenvolver cancro do pâncreas ou da mama. Eles colocaram as células de gordura modificadas mais próximas ou mais distantes do tumor. Em ambos os casos, os tumores diminuíram significativamente. É importante ressaltar que este tratamento não causa efeitos colaterais prejudiciais, como perda extrema de peso – um problema comum em tratamentos de câncer que afetam todo o corpo.
O que é único nesta abordagem é a sua flexibilidade e segurança para uso em humanos. O tecido adiposo é facilmente removido do corpo através da lipoaspiração e pode ser modificado fora do corpo antes de ser colocado de volta no corpo. Essas células de gordura modificadas podem até ser adaptadas para bloquear nutrientes específicos dos quais os tumores dependem. Por exemplo, a equipe alterou algumas células para direcionar um nutriente chamado uridina, que as células usam para construir RNA e é importante para certos tumores pancreáticos. Essa personalização sugere que a abordagem poderá um dia ser adaptada às características únicas do câncer de cada paciente.
A descoberta abre a porta para um tratamento alternativo contra o câncer – um tratamento que não depende de drogas tóxicas, mas que muda a forma como os nutrientes são usados no corpo. Ao transformar as células de gordura em vizinhas famintas que roubam o combustível dos tumores, os cientistas podem ter descoberto uma nova forma de ajudar os pacientes a combater o cancro. As estratégias de enxerto de gordura podem fornecer um tratamento natural e direcionado que atua com os próprios sistemas do corpo para suprimir doenças.
Referência do diário
Nguyen HP, An K., Ito Y., Kharbikar BN, Sheng R., et al. “O enxerto de adipócitos modificados inibe a progressão tumoral em modelos de câncer.” Biotecnologia da Natureza, 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-024-02551-2
Sobre o autor
Professor Nadav Ahitof é geneticista e pesquisador biomédico da Universidade da Califórnia, em São Francisco, liderando trabalhos pioneiros em regulação genética e genômica funcional. Sua pesquisa se concentra na compreensão de como as mudanças nas regiões não codificantes do DNA (as porções que não codificam diretamente as proteínas) afetam o desenvolvimento humano e as doenças. O professor Ahituv desempenhou um papel fundamental no aprimoramento das ferramentas baseadas em CRISPR para manipular a atividade genética sem alterar o próprio DNA. Ele está particularmente interessado em saber como essas tecnologias podem ser aplicadas com segurança à medicina personalizada, incluindo o tratamento do câncer. O trabalho de seu laboratório frequentemente conecta a ciência básica ao potencial clínico, usando insights genéticos para projetar tratamentos direcionados e específicos para tecidos. Através de colaborações interdisciplinares, o Professor Ahituv continua a explorar como ajustar as nossas instruções genéticas para tratar doenças complexas de formas novas e altamente precisas.
