O Papel das Células Tumorais Circulantes no Câncer de Pulmão
Saiba como as CTCs podem impactar o tratamento e monitoramento do câncer.
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Índice
Células Tumorais Circulantes (CTCs) são células cancerígenas que se soltam dos tumores e viajam pela corrente sanguínea. Elas podem vir do tumor principal ou de outros tumores que aparecem em diferentes partes do corpo. As CTCs são importantes porque fornecem informações sobre a diversidade das células cancerígenas em um paciente e sua capacidade de se espalhar para outras áreas. Estudando as CTCs, os médicos conseguem entender melhor como o câncer avança e como ele pode responder ao tratamento.
Por que as CTCs são Importantes?
As CTCs oferecem uma forma de monitorar o câncer sem precisar de procedimentos invasivos, como biópsias. A presença delas no sangue geralmente indica um pior prognóstico para os pacientes. Acompanhar o número de CTCs pode ajudar os médicos a entenderem como um tratamento está funcionando ou se o câncer provavelmente voltará após o tratamento. Para pacientes com câncer de pulmão de célula não pequena (NSCLC), o número de CTCs é geralmente baixo, mas essas contagens ainda podem fornecer informações úteis, especialmente nos estágios iniciais da doença.
Como as CTCs são Detectadas?
Avanços recentes na tecnologia facilitaram a detecção das CTCs. Métodos de alta tecnologia agora estão disponíveis para identificar quantidades muito pequenas dessas células no sangue. Uma maneira de examinar as CTCs é através de tecnologias de multi-ômica de célula única, que analisam CTCs individuais para entender suas características. Estudos mostraram que as CTCs podem variar bastante entre si e muitas vezes aparecem cedo na progressão do câncer. Essa variação entre as CTCs sugere que elas podem desempenhar um papel no retorno do câncer após o tratamento.
CTCs e Câncer de Pulmão
No caso do câncer de pulmão, especialmente NSCLC, encontrar e contar as CTCs pode ser complicado porque elas costumam ser raras. Pesquisas mostraram que diferentes formas de coletar sangue podem resultar em diferentes quantidades de CTCs. Por exemplo, o sangue coletado da veia pulmonar durante a cirurgia tende a ter mais CTCs do que o sangue retirado de uma veia em outra parte do corpo. Essa descoberta destaca a necessidade de métodos melhorados para coletar e analisar CTCs, ajudando a guiar as decisões de tratamento.
Desafios na Detecção de CTCs
Mesmo que as CTCs possam fornecer informações valiosas para o manejo do câncer, ainda existem desafios para seu uso em ambientes clínicos. O número de CTCs no sangue costuma ser muito baixo, dificultando o estudo de suas propriedades. Isso é especialmente verdadeiro em cânceres em estágio inicial, onde métodos melhores de detecção poderiam ajudar os médicos a oferecer tratamentos mais eficazes.
Nos últimos anos, foram desenvolvidas várias tecnologias para isolar CTCs do sangue. Esses métodos usam principalmente duas estratégias: usar anticorpos que se ligam à superfície das células e métodos baseados nas propriedades físicas das células, como tamanho ou formato.
Atualmente, existem dois dispositivos aprovados pela FDA para enriquecimento de CTCs, mas nenhum deles é especificamente aprovado para câncer de pulmão. O teste CellSearch® é conhecido para cânceres de mama, colorretal e próstata, destacando uma lacuna na tecnologia para detecção de câncer de pulmão.
Novas Tecnologias para Isolamento de CTCs
Houve um aumento significativo em novos dispositivos projetados para isolar CTCs na última década. Esses dispositivos ajudam pesquisadores e médicos a entender melhor as CTCs e seu papel no câncer:
Sistema CellMag™: Esse método usa ímãs e anticorpos para capturar CTCs com base em seus marcadores de superfície. Mostrou ser eficaz na captura de CTCs, mas é apenas aprovado para uso em pesquisa.
Sistema EasySep™: Essa tecnologia mira células indesejadas no sangue para remoção, facilitando o isolamento de CTCs. Atua rapidamente, permitindo resultados mais rápidos, embora as taxas de recuperação possam ser menores em comparação a outros métodos.
Sistema RosetteSep™: Esse método usa um coquetel especial para direcionar e agrupar células sanguíneas indesejadas, permitindo uma melhor coleta de CTCs.
Sistemas Parsortix®: Esses dispositivos capturam CTCs utilizando seu tamanho e flexibilidade e também podem corar as células para análises adicionais. Oferecem opções para coloração em cassete e colheita das células para outros testes.
Como Preparar Células para Isolamento de CTCs
Para estudar CTCs, os cientistas frequentemente usam linhagens celulares de câncer estabelecidas, que são células cultivadas em laboratório a partir de pacientes com câncer. No nosso caso, uma linhagem específica de câncer de pulmão, chamada H1975, foi usada para testes. Essas células podem ser marcadas com um corante fluorescente, facilitando sua identificação sob um microscópio.
O processo de preparação inclui cultivar essas células em uma solução nutritiva especial, corá-las com corantes fluorescentes e depois diluí-las até uma concentração específica antes de misturá-las com amostras de sangue. Essa amostra misturada pode ser processada através de diferentes tecnologias de isolamento de CTCs para determinar a eficácia de cada método.
Avaliando Métodos de Isolamento de CTCs
Para comparar a eficácia de diferentes sistemas de isolamento de CTCs, vários métodos foram testados usando a linhagem celular de câncer de pulmão H1975. Cada método tem seus prós e contras:
CellMag™ teve a maior taxa de recuperação, capturando cerca de 70% das células cancerígenas adicionadas. Baseia-se em um método bem estabelecido e é fácil de usar, embora possa ser demorado.
EasySep™ e RosetteSep™ tiveram as menores taxas de recuperação, em torno de 18% e 25%, respectivamente. Embora esses métodos sejam rápidos e fáceis de executar, podem não capturar tantas CTCs devido ao seu design.
Parsortix® PR1 mostrou boas taxas de recuperação e foi consistente em vários testes, permitindo uma análise completa após o isolamento.
Parsortix® PX+, uma versão atualizada do PR1, processou amostras mais rapidamente. No entanto, ainda estava em fase de testes e ofereceu taxas de recuperação mais baixas em comparação ao PR1.
Resultados e Conclusões
No geral, o sistema CellMag™ foi o mais eficaz na recuperação de CTCs, enquanto os sistemas Parsortix® mostraram um bom equilíbrio entre eficiência e consistência. Os métodos EasySep™ e RosetteSep™, apesar de mais simples, resultaram em menos células, o que pode limitar sua utilidade em ambientes clínicos.
Além disso, vários fatores podem afetar a eficácia desses métodos, como quantas células cancerígenas são misturadas ao sangue, como o sangue é coletado e as habilidades técnicas dos pesquisadores que usam essas tecnologias.
Conclusão
Encontrar e analisar células tumorais circulantes é essencial para entender como o câncer se espalha e como pode responder ao tratamento. Embora existam diferentes tecnologias, cada uma tem suas forças e fraquezas. O sistema CellMag™ se destaca por sua eficácia, enquanto os desenvolvimentos no sistema Parsortix mostram promessas para melhorias futuras.
Entender como isolar e estudar melhor as CTCs pode fornecer insights valiosos para o manejo do câncer, especialmente para tipos como o câncer de pulmão, onde os métodos atuais carecem de aprovação para uso clínico. À medida que a tecnologia avança, é possível que vejamos maneiras mais eficientes e eficazes de monitorar e diagnosticar o câncer.
Direções Futuras
À medida que o campo evolui, combinar várias tecnologias de isolamento pode melhorar a capacidade de capturar uma gama mais ampla de tipos de CTCs. Estudos adicionais usando amostras de pacientes também serão cruciais para validar a eficácia desses sistemas em cenários do mundo real. No fim das contas, o objetivo continua sendo melhorar os resultados dos pacientes por meio de melhores opções de detecção e tratamento.
Título: A comparative study of circulating tumor cell isolation and enumeration technologies in lung cancer
Resumo: Circulating tumor cells (CTCs) have potential as diagnostic, prognostic and predictive biomarkers in solid tumors. Despite FDA approval of CTC devices in various cancers, their rarity and limited comparison between analysis methods hinder their clinical integration for lung cancer. This study aimed to evaluate five CTC isolation technologies using a standardized spike-in protocol: the CellMag (EpCAM-based enrichment), EasySep and RosetteSep (blood cell depletion), and the Parsortix(R) PR1 and next generation Parsortix(R) Plus (PX+) (size-based enrichment). The Parsortix(R) systems were also evaluated for any difference in recovery rates between cell harvest versus in- cassette staining. Healthy donor blood (5 mL) was spiked with 100 fluorescently labeled H1975 lung adenocarcinoma cell line, processed through each system and the isolation efficiency was calculated. All tested systems yielded discordant recovery rates with the CellMag having the highest mean recovery (70 {+/-} 14%) followed by the PR1 (in-cassette staining) with a recovery of 49 {+/-} 2% while the EasySep had the lowest recovery (18 {+/-} 8%). The CellMag and Parsortix(R) PR1 may have potential clinical applications for lung cancer patients, albeit needing further optimization and validation.
Autores: Kathy Gately, V. M. Saini, E. Oner, M. Ward, S. Hurley, B. D. Henderson, F. Lewis, S. P. Finn, J. O'Leary, S. O'Toole, L. O'Driscoll
Última atualização: 2024-02-08 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.05.578972
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.05.578972.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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