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Nova Esperança no Tratamento do Glioblastoma

Alvo do FAK e MEK abre novas possibilidades pra tratar glioblastoma.

Muhammad Furqan, Richard J R Elliott, Peter Nagle, John C. Dawson, Roza Masalmeh, Virginia Alvarez Garcia, Alison F. Munro, Camilla Drake, Gillian M Morrison, Steven M. Pollard, Daniel Ebner, Valerie G. Brunton, Margaret C Frame, Neil O. Carragher

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Alvo no FAK: Uma Nova Alvo no FAK: Uma Nova Estratégia para GBM mostram potencial contra glioblastoma. Combinações de medicamentos inovadoras
Índice

O Glioblastoma (GBM) é um tipo de câncer no cérebro que traz muitos desafios no tratamento. Apesar de anos de pesquisa e tentativas de desenvolver novas terapias, tratamentos eficazes ainda são bem limitados. A abordagem padrão atual para os pacientes diagnosticados com GBM envolve cirurgia seguida de quimioterapia com temozolomida (TMZ) e radioterapia. Essa combinação oferece apenas uma leve melhora na sobrevida, geralmente em torno de 15 meses, e não teve muita mudança desde um grande ensaio clínico que foi relatado em 2005.

A Complexidade do GBM

Uma das principais razões pelas quais o GBM é tão difícil de tratar é a presença de células-tronco cancerosas dentro do tumor. Essas células conseguem se renovar e ajudam o tumor a crescer e se adaptar. O ambiente ao redor do tumor - conhecido como Microambiente Tumoral - também desempenha um papel em como o câncer evolui e desenvolve resistência aos tratamentos.

As terapias padrão e os tratamentos direcionados modernos muitas vezes falham porque não consideram a diversidade das células cancerosas dentro do GBM. Essa diversidade leva a respostas incompletas ao tratamento e pode incentivar o surgimento de novas mutações que ajudam o câncer a sobreviver.

Avanços na Pesquisa sobre GBM

Nos últimos dez anos, os cientistas realizaram estudos genéticos abrangentes do GBM, o que os ajudou a classificar o tumor em diferentes subtipos com base em perfis genéticos. Isso pode permitir melhores previsões de como os pacientes vão responder a tratamentos específicos. No entanto, criar planos de tratamento personalizados eficazes continua sendo um desafio, já que o GBM é impulsionado por várias vias de sinalização, ao invés de mudanças em um único gene.

O principal obstáculo que os pesquisadores enfrentam é descobrir quais combinações de medicamentos podem combater eficazmente a ampla variedade de tipos de células cancerosas no GBM. Focar na capacidade do tumor de se adaptar após o tratamento é crucial para desenvolver estratégias de sucesso.

Um Raio de Esperança: Novas Combinações de Medicamentos

Diante desses desafios, houve algumas notícias empolgantes com a recente aprovação de uma combinação de medicamentos pela Food and Drug Administration (FDA). Essa combinação inclui um inibidor de BRAF chamado dabrafenibe e um inibidor de MEK chamado trametinibe. Eles são direcionados a tumores que têm uma mutação específica conhecida como BRAFV600E, que ocorre em outros tipos de tumores sólidos também.

Pesquisas mostram que, quando tumores tratados com inibidores de BRAF como o dabrafenibe começam a desenvolver resistência, eles frequentemente recorrem à via de sinalização do MEK. Combinando o dabrafenibe com o trametinibe, os pesquisadores esperam bloquear essa rota de escape e melhorar o sucesso do tratamento.

Os primeiros ensaios com pacientes com gliomas de alto grau (que incluem o GBM) mostraram alguma resposta, embora limitada, já que apenas uma pequena fração dos casos de GBM tem a mutação BRAFV600E. Mesmo assim, essa combinação pode ser uma opção viável para um grupo maior de pacientes com diferentes tipos de tumores cerebrais.

O Desafio das Combinações de Medicamentos

Enquanto o potencial para combinações de medicamentos é enorme, encontrar as certas é complicado. Muitos ensaios testando várias combinações no GBM não foram bem-sucedidos. Muitas vezes, a justificativa científica por trás das combinações de medicamentos não é clara, e elas podem ser escolhidas com base na conveniência, ao invés de evidências sólidas. Estudos recentes mostram que combinações de medicamentos podem funcionar bem apenas em condições muito específicas, então uma abordagem mais sistemática é necessária.

O Papel do Ambiente Tumoral

Outro fator que afeta o tratamento é como os tumores interagem com o ambiente ao redor. Mudanças na matriz extracelular (ECM), a rede de proteínas e moléculas que sustentam o crescimento do tumor, podem influenciar bastante o comportamento do câncer. Certas proteínas, conhecidas como integrinas, ajudam as células cancerosas a se fixarem à ECM e estão ligadas a taxas de sobrevida ruins em pacientes com GBM.

Tentativas de direcionar essas vias de integrina nem sempre funcionaram. Por exemplo, um medicamento projetado para bloquear funções de integrina não apresentou os resultados esperados nos pacientes, mesmo com promessas em testes laboratoriais. Essa falha sugere que as células cancerosas podem encontrar caminhos alternativos para sobreviver, mesmo quando a atividade de integrina é bloqueada.

Uma Nova Esperança: Direcionando FAK

Pesquisadores identificaram a Quinase de Adesão Focal (FAK) como um alvo potencial para a terapia do GBM. A FAK desempenha um papel crucial na invasão e sobrevivência das células cancerosas. Estudos indicam que inibir a FAK pode aumentar a eficácia de outras terapias.

Experimentos mostram que bloquear a FAK pode reduzir o crescimento e a disseminação das células-tronco gliomas. Além disso, em estudos com animais, combinar inibidores de FAK com temozolomida - um medicamento quimioterápico padrão - melhorou os resultados do tratamento.

O Experimento: Encontrando Combinações Eficazes de Medicamentos

Num esforço para descobrir novas combinações de medicamentos que funcionem eficazmente contra o GBM, os pesquisadores utilizaram um método de triagem para testar vários medicamentos em dois tipos de células de GBM: aquelas com FAK ativo (tipo selvagem) e aquelas com FAK alterada e inativa (deficiente em quinase).

A triagem revelou que certos inibidores de MEK, incluindo trametinibe, mostraram potencial para aumentar a eficácia dos inibidores de FAK em células com FAK inativa. Ao direcionar ambas as vias, os pesquisadores pretendiam criar uma estratégia de tratamento mais eficaz.

A Importância dos Modelos Derivados de Pacientes

Para garantir a relevância de suas descobertas, os pesquisadores usaram linhagens de células-tronco de glioblastoma derivadas de pacientes. Esses modelos replicam melhor a complexidade e a heterogeneidade dos tumores humanos em comparação com linhagens celulares tradicionais. Os achados desses modelos confirmaram que a combinação de inibidores de FAK e MEK foi mais eficaz do que qualquer um dos medicamentos isoladamente.

Apresentando os Resultados

O estudo mostrou melhora na sobrevivência celular e redução do tamanho do tumor ao usar a combinação de inibidores de FAK e MEK em vários modelos experimentais. Estudos de imagem indicaram diferenças claras no comportamento celular, o que pode potencialmente se traduzir em melhores resultados de tratamento para os pacientes.

Testando a Combinação em Modelos Animais

Para validar ainda mais suas descobertas, os pesquisadores realizaram testes em camundongos implantados com células glioma. A combinação de inibidores de FAK e MEK levou a uma redução significativa no tamanho do tumor em comparação com qualquer medicamento isoladamente. Embora alguns camundongos tenham experimentado efeitos colaterais como perda de peso, os resultados sugeriram que essa terapia combinada pode abrir portas para tratamentos melhores para o GBM.

Olhando para o Futuro: Direções Futuras

Embora a pesquisa mostre promessa, ainda existem obstáculos a serem superados. A variabilidade entre os tumores de GBM significa que os tratamentos precisam ser ajustados para cada paciente. Identificar biomarcadores que preveem a resposta a combinações específicas de medicamentos poderia aprimorar abordagens de tratamento personalizadas.

Os pesquisadores também planejam explorar maneiras de melhorar a entrega de medicamentos ao cérebro. A barreira hematoencefálica (BBB) representa um grande desafio, pois muitos medicamentos não conseguem penetrar efetivamente. Métodos de entrega inovadores, como nanopartículas, podem ajudar a superar esses obstáculos.

Conclusão: O Futuro do Tratamento do GBM

Em resumo, o glioblastoma continua sendo um desafio e tanto no tratamento do câncer. No entanto, combinações de medicamentos existentes, especialmente direcionando as vias da FAK e MEK, mostram um grande potencial. A pesquisa em andamento visa refinar essas estratégias, potencialmente abrindo novas portas para terapias eficazes adaptadas às necessidades de cada paciente. Com mais estudos e ensaios clínicos, há esperança de que em breve possamos encontrar maneiras melhores de combater esse câncer agressivo.

Afinal, quando se trata de tratar o GBM, encontrar a combinação certa pode ser a chave-muito parecido com ganhar um jogo de cartas onde a sorte encontra a estratégia!

Fonte original

Título: Drug combinations targeting FAK and MEK overcomes tumour heterogeneity in glioblastoma

Resumo: Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumour with limited treatment options and poor prognosis, largely due to its heterogeneity and the involvement of multiple intracellular signalling pathways that contribute to drug resistance. Standard therapies have not significantly improved patient outcomes over the past two decades. While recent advancements in targeted drug combination therapies, such as dabrafenib and trametinib, show promise for certain GBM subgroups, identifying drug combinations effective across the broader GBM population remains a challenge. Integrin-mediated signalling, particularly through Focal Adhesion Kinase (FAK), plays a pivotal role in GBM pathogenesis and invasion, making it a potential therapeutic target [1]. In our study, we utilized a chemogenomic screening approach to identify synergistic drug combinations that target FAK in glioblastoma. We initially employed a CRISPR-engineered GBM model to assess the effects of FAK depletion and discovered that combining FAK inhibitors with MEK inhibitors, particularly trametinib, demonstrated synergistic effects. This potent combination was validated through various 2D & 3D assays, including cell viability/apoptotic assessment, synergistic analysis, cellular imaging, and target engagement assays. The combination also effectively inhibited spheroid growth and invasion across a diverse panel of patient derived GBM stem cells. Molecular mechanisms underlying these effects included suppression of multiple kinase signalling pathways and enhanced apoptosis, elucidated using Reverse Phase Protein Array (RPPA) profiling and western blot validation. In vivo, the combination therapy significantly reduced tumour volume in orthotopic transplantation models. These findings suggest that combining FAK and MEK inhibitors represent a promising therapeutic strategy to overcome the challenges of GBM treatment.

Autores: Muhammad Furqan, Richard J R Elliott, Peter Nagle, John C. Dawson, Roza Masalmeh, Virginia Alvarez Garcia, Alison F. Munro, Camilla Drake, Gillian M Morrison, Steven M. Pollard, Daniel Ebner, Valerie G. Brunton, Margaret C Frame, Neil O. Carragher

Última atualização: 2024-12-01 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625442

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625442.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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