Um estudo inovador apresenta uma nova maneira de usar a ressonância magnética para rastrear a resposta imunológica do corpo durante o tratamento do câncer, o que pode mudar a maneira como entendemos o desenvolvimento do tumor e o sucesso do tratamento. O estudo, liderado por Fanny Chapelin, Ph.D., Harrison Yang e Brock Howerton da Universidade de Kentucky e da Universidade da Califórnia, em San Diego, mostra como a ressonância magnética pode ser usada para observar macrófagos – células do sistema imunológico que são essenciais para a forma como os tumores respondem à radioterapia. O estudo, publicado na revista Cancer, fornece novos insights que podem levar a tratamentos de câncer mais eficazes, fornecendo imagens em tempo real das alterações tumorais durante o tratamento.
“A radioterapia tem sido usada há muito tempo para tratar o câncer, mas rastrear a resposta imunológica do corpo durante o processo tem sido um desafio”, explica o Dr. Chapelin. “Nosso estudo demonstra como a ressonância magnética pode monitorar a atividade dos macrófagos dentro dos tumores sem a necessidade de procedimentos invasivos, permitindo-nos obter uma compreensão mais clara do ambiente tumoral”.
Os pesquisadores usaram um composto especial à base de flúor injetado em camundongos com câncer de mama ou de cólon para marcar macrófagos para que pudessem ser vistos em exames de ressonância magnética. “Isso nos permite rastrear o movimento e o comportamento dessas células imunológicas em tempo real após a radioterapia”, compartilhou Yang. O estudo descobriu que os macrófagos, normalmente envolvidos no combate às infecções, foram atraídos pelos tumores após o tratamento. No entanto, existem diferenças na forma como as células imunitárias respondem ao cancro da mama e do cólon.
A ressonância magnética baseada em flúor oferece vantagens significativas. Este método fornece um sinal limpo e quantificável, ao contrário da ressonância magnética tradicional, que muitas vezes utiliza reagentes mais complexos para tornar os objetos visíveis. Este método permite aos cientistas observar o comportamento dos macrófagos à medida que o sistema imunológico responde ao tratamento.
No caso do câncer de cólon, os tumores tratados com radiação apresentaram um aumento significativo de macrófagos, o que interrompeu o crescimento do tumor em pouco mais de uma semana. Enquanto isso, os tumores não tratados continuaram a crescer dramaticamente. “Observamos um aumento significativo no sinal de flúor, o que sugere que mais macrófagos estão entrando nos tumores tratados”, disse o Dr. Chapelin. Este aumento na atividade imunológica parece estar diretamente correlacionado com a redução do tumor, mostrando a importância do sistema imunológico no combate ao câncer após a radiação.
Em contraste, os modelos de cancro da mama mostram respostas mais lentas das células imunitárias, mas ainda uma redução significativa do tumor após a radioterapia. “Embora os tumores da mama não tenham parado de crescer como os tumores do cólon, observamos um aumento modesto na atividade dos macrófagos e uma diminuição constante no tamanho do tumor ao longo do tempo”, observou Howerton.
Estes resultados são particularmente importantes porque sugerem que a atividade dos macrófagos revelada pela ressonância magnética pode servir como um marcador da eficácia do tratamento. Isso pode ajudar os médicos a avaliar o progresso da radioterapia sem a necessidade de biópsia, o que pode ser invasivo e desconfortável para o paciente. Dr. Chapelin acrescentou: “Esta abordagem fornece uma maneira não invasiva e em tempo real de observar a resposta do corpo ao tratamento do câncer, o que é um passo importante para fornecer cuidados mais personalizados aos pacientes”.
As aplicações potenciais desta abordagem vão além do rastreamento de macrófagos. Ao dar aos médicos uma imagem mais clara do ambiente interno de um tumor, pode ajudar a prever se o cancro tem probabilidade de voltar, um problema comum após o tratamento. Os macrófagos dentro dos tumores podem ajudar a combater o cancro ou, em alguns casos, promover o seu crescimento. Portanto, ser capaz de monitorar essas células imunológicas em tempo real poderia fornecer aos médicos pistas valiosas sobre a probabilidade de recorrência do câncer.
A equipe também observou que a tecnologia poderia ser usada em outros tratamentos contra o câncer, incluindo o aumento da capacidade do sistema imunológico de combater doenças. “Ao compreender como as células imunológicas, como os macrófagos, respondem a diferentes terapias, podemos, em última análise, adaptar os tratamentos a cada paciente para torná-los mais eficazes”, explicou o Dr. Chapelin.
Esta descoberta tem o potencial de revolucionar o tratamento do cancro, fornecendo uma forma não invasiva de monitorizar as respostas imunitárias, evitando assim procedimentos frequentes e desconfortáveis, como biópsias. Os investigadores planeiam continuar a explorar como esta tecnologia pode ser usada em diferentes tipos de cancro e pretendem incorporá-la na prática clínica. “Nosso objetivo é levar essa tecnologia do laboratório para a clínica, onde ela possa fornecer aos médicos feedback em tempo real e ajudar a melhorar os resultados dos pacientes”, disse o Dr. Chappelin.
Em resumo, o uso de ressonância magnética para rastrear macrófagos durante o tratamento do câncer oferece uma nova abordagem promissora para melhorar a eficácia da radioterapia. Ao fornecer uma forma não invasiva de monitorar o que está acontecendo dentro dos tumores, a tecnologia poderia ajudar os médicos a entender melhor como os tumores respondem ao tratamento, prever se o câncer provavelmente retornará e adaptar os tratamentos para fornecer os melhores resultados aos pacientes.
Referência do diário
Yang, H., Howerton, B., Brown, L., Izumi, T., Cheek, D., Brandon, JA, Marti, F., Gedaly, R., Adatorwovor, R., e Chapelin, F. “Ressonância magnética de respostas de macrófagos à radioterapia.” Câncer, 2023, 15, 5874. doi: https://doi.org/10.3390/cancers15245874
Sobre o autor
Fannie Chapelin é professor assistente do Departamento de Bioengenharia e Radiologia da UC San Diego. Fanny recebeu seu Ph.D. Em 2019, ela recebeu seu doutorado em bioengenharia pela UC San Diego. Posteriormente, ela se tornou a primeira mulher docente do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Kentucky, onde conduziu um programa de pesquisa por quatro anos. Ela tem desenvolvido técnicas de imagem não invasivas para visualizar a terapia celular e a inflamação no câncer e outras doenças imunológicas. Os resultados de sua pesquisa foram publicados em muitos artigos e seu impacto foi reconhecido por vários prêmios, incluindo o Prêmio Engenheiro Científico Francês do Ano e o Prêmio NIH KL2. Ela é membro da Sociedade Internacional de Ressonância Magnética em Medicina, Scialog Fellow e ex-bolsista de pesquisa do Reino Unido. Sua pesquisa visa fornecer aos cientistas e médicos métodos para visualizar a distribuição, o destino e a eficácia das células para melhorar a prática clínica e o atendimento ao paciente.
Harrison Jovem está no último ano da Universidade de Kentucky estudando engenharia biomédica com uma bolsa singletary. Durante sua graduação, realizou pesquisas no Laboratório de Imagiologia e Imunologia do Câncer. A Commonwealth Undergraduate Research Experience e o Markey STRONG Scholars Program financiaram sua pesquisa. Seu trabalho foi reconhecido em nível universitário com o prêmio Biomedical Engineering Sophomore Trailblazer e nacionalmente com a bolsa Barry M. Goldwater. Ele planeja continuar estudando imunologia do câncer após concluir seu bacharelado.
Brock Howerton Sou estudante de doutorado do segundo ano. Estudante de pós-graduação no Departamento de Bioengenharia da Universidade da Califórnia, San Diego. Ele recebeu seu mestrado em química pela Universidade de Kentucky, onde desenvolveu um forte interesse em química orgânica/de polímeros e distribuição de medicamentos. Atualmente, Brock está focado no desenvolvimento de novos agentes de contraste de imunoimagem para detecção de câncer e rastreamento de células T. 19F/1Ressonância magnética. Ele é um membro ativo da Sociedade Internacional de Ressonância Magnética em Medicina e da Sociedade de Estudantes de Pós-Graduação em Bioengenharia da UC San Diego. Seu trabalho se concentra na criação de plataformas sintéticas funcionais que fornecem ferramentas de imagem clinicamente traduzíveis. A pesquisa de Block visa preencher a lacuna entre as descobertas laboratoriais e as aplicações médicas do mundo real, fornecendo aos médicos ferramentas inovadoras para melhorar o diagnóstico e o tratamento de doenças.
