Descoberta de marcador do cancro gástrico abre portas a novas terapias

Investigação portuguesa publicada na Laboratory Investigation, da Nature

2010-10-20

Variante da proteína CD44 é o novo marcador encontrado

Investigadores da Universidade do Porto (UP) identificaram um novo marcador da superfície das células tumorais gástricas, uma descoberta importante para o desenvolvimento de novos tratamentos eficazes do cancro.

 Este estudo vai permitir a criação de novas tecnologias de diagnóstico de um subgrupo de cancros de estômago (ainda sem métodos de diagnóstico eficazes) ou mesmo a terapias específicas, com o objectivo último de não atingir as células normais e assim minimizar efeitos secundários dos tratamentos.

Segundo Pedro Granja, investigador do Instituto de Engenharia Biomédica da Universidade do Porto (INEB) e coordenador do projecto, o trabalho que este grupo está agora a desenvolver parte de uma ideia simples. “Se conseguirmos guardar as drogas terapêuticas em minúsculas caixinhas e colocarmos nelas um destinatário, poderemos libertar no organismo essas drogas com a garantia que elas irão bater apenas nas portas correctas, ou seja, nas células que queremos atingir”, explicou, acrescentando que para isso é necessário conhecer muito bem quais são as marcas das células a atingir para que não se incomodem “as vizinhas”.
Os resultados desta investigação foram publicados na revista Laboratory Investigation, do grupo Nature.

A descoberta tem por base uma variante de uma proteína normal que se encontra na superfície de todas as células, a CD44. Desde há muito, que a CD44 é um potencial alvo para aplicação de terapias, pois funciona como um receptor e como âncora para substâncias que, concebidas para o efeito, se ligam de forma específica e eficaz às células.

No entanto, o trabalho de investigação liderado por Cristiana Branco da Cunha permitiu saber que, embora a CD44 esteja na superfície de todas as células, sofre modificações de célula para célula, permitindo distinções subtis.

"O que identificamos neste trabalho são as formas variantes que a CD44 apresenta nas células tumorais gástricas e que as distingue das células que as rodeiam, ou seja, as células gástricas normais de suporte",afirma Raquel Seruca, investigadora do Instituto de Patologia e Imunologia Molecular da Universidade do Porto (IPATIMUP).

Tratamento com nanopartículas à vista

Pedro Granja, do INEB

Depois desta descoberta, a equipa multidisciplinar tem agora o objectivo de desenvolver nanopartículas que se deverão dirigir especificamente às células que se pretende manipular. Estas partículas desenhadas artificialmente têm um tamanho diminuto, sendo um milhão de vezes mais pequenas que a espessura de um cabelo.

Segundo Pedro Granja, "num futuro próximo será possível desenvolver terapias para cancro sem os efeitos colaterais" das que temos agora.

Actualmente, os produtos químicos (quimioterapia) não distinguem especificamente as diferentes células que constituem o tumor, acarretando diversos efeitos secundários indesejáveis. A eficácia do tratamento apenas se baseia no facto das células cancerígenas serem mais sensíveis que as normais, mas mesmo assim os doentes apresentam em muitos casos consequências clínicas secundárias.

Células Raras

Células raras

Nanopartículas fluorescentes, conhecidas como pontos quânticos, podem se tornar a ferramenta ideal para distinguir e identificar células de câncer muito raras em biópsias de tecidos.

Em um artigo que foi capa do exemplar de julho da revista Analytical Chemistry, cientistas das universidades de Emory e Georgia Tech, nos Estados Unidos, descrevem como os pontos quânticos multicoloridos, ligados a anticorpos, conseguem identificar as células de Reed-Sternberg, que são características do linfoma de Hodgkin.

"Nossos pontos quânticos multicoloridos representam uma técnica rápida de detecção e identificação de células malignas raras a partir de amostras de tecido heterogêneo," diz Shuming Nie, um dos autores do estudo.

"A utilidade clínica não se limita ao linfoma de Hodgkin, podendo ser estendida para detectar células-tronco cancerosas, macrófagos associados a tumores e outros tipos de células raras," acrescenta Nie.

Nanotecnologia para a saúde

Pontos quânticos são cristais semicondutores em escala nanométrica - 1 nanômetro equivale a 1 bilionésimo de metro - que têm propriedades físicas e químicas únicas, graças ao seu tamanho e à sua estrutura altamente compacta.

Eles compõem o arsenal de ferramentas da nanotecnologia, podendo emitir luz em diversas cores, dependendo de seu tamanho e de sua composição.

Os pontos quânticos podem ser ligados quimicamente a anticorpos, que podem detectar moléculas presentes nas superfícies ou nas partes internas das células cancerosas.

Indicador colorido

Para testar o potencial "discriminatório" dos pontos quânticos, os autores utilizaram quatro variedades de uma só vez - branco, vermelho, verde e azul - cada um detectando uma proteína diferente.

O objetivo era distinguir seis casos de linfoma de Hodgkin de outros dois tipos de linfoma e de amostras de dois pacientes com tumores benignos nos gânglios linfáticos.

Os resultados superaram as expectativas. As células cancerosas podem ser identificadas ao microscópio pela cor, dependendo dos pontos quânticos que se ligam a elas.

Linfoma de Hodgkin

As células de Reed-Sternberg têm uma aparência distinta, mas, em tecidos de linfonodo, elas geralmente são rodeadas por outras células brancas do sangue. Os autores descrevem sua identificação como "encontrar uma agulha num palheiro".

O linfoma de Hodgkin é geralmente tratado com quimioterapia e radioterapia, e ele se destaca entre os outros subtipos de linfoma em adultos porque a taxa de sobrevida é relativamente elevada.

Young afirma que a técnica de pontos quânticos poderá ser útil para outros tipos de câncer, onde a identificação das células cancerosas baseada em marcadores superficiais ou genéticos pode permitir que os oncologistas partam para "terapias específicas", concebidas para um determinado tipo de tumor. 

Fim

Foto

A célula representa a menor porção de matéria viva. São as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos.^[1] A nível estrutural podem ser comparadas aos tijolos de uma casa, a nível funcional podem ser comparadas aos aparelhos e electrodomésticos que tornam uma casa habitável. Cada tijolo ou aparelho seria como uma célula. Alguns organismos, tais como as bactérias, são unicelulares (consistem em uma única célula). Outros organismos, tais como os seres humanos, são pluricelulares.^[2]
O corpo humano é constituído por 10 trilhões de células mais 90 trilhões de células de microrganismos que vivem em simbiose com o nosso organismo;^[3] um tamanho de célula típico é o de 10 µm; uma massa típica da célula é 1 nanograma.
Em 1837, antes de a teoria final da célula estar desenvolvida, um cientista tcheco de nome Jan Evangelista Purkyňe observou "pequenos grãos" ao olhar um tecido vegetal através de um microscópio.
A teoria da célula, desenvolvida primeiramente em 1839 por Matthias Jakob Schleiden e por Theodor Schwann, indica que todos os organismos são compostos de uma ou mais células. Todas as células vêm de células preexistentes. As funções vitais de um organismo ocorrem dentro das células, e todas elas contêm informação genética necessária para funções de regulamento da célula, e para transmitir a informação para a geração seguinte de células.^[4]
A palavra "célula" vem do latim: cellula (quarto pequeno). O nome descrito para a menor estrutura viva foi escolhido por Robert Hooke. Em um livro que publicou em 1665, ele comparou as células da cortiça com os pequenos quartos onde os monges viviam.

História

As células foram descobertas em 1665 pelo inglês Robert Hooke. Ao examinar em um microscópio rudimentar, uma fatia de cortiça, verificou que ela era constituída por cavidades poliédricas, às quais chamou de células (do latim "cella", pequena cavidade). Na realidade Hooke observou blocos hexagonais que eram as paredes de células vegetais mortas.^[2]
Em 1838 Matthias Schleiden e Theodor Schwann, estabeleceram o que ficou conhecido como teoria celular: "todo o ser vivo é formado por células".
As células são envolvidas pela membrana celular e preenchidas com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, o citoplasma em que se encontram dispersos organelos (por vezes escrito organelas, organóides, orgânulos ou organitos).
As formas mais simples de vida são organismos unicelulares que se propagam por cissiparidade. As células podem também constituir arranjos ordenados, os tecidos.

Estrutura

Estrutura típica de uma célula procarionte, representada por uma bactéria (clique para ampliar): 1. Cápsula, 2. Parede celular, 3. Membrana plasmática, 4. Citoplasma, 5. Ribossomos, 6. Mesossomos, 7. DNA (nucleóide), 8. Flagelo bacteriano.

Estrutura de uma célula vegetal típica (clique para ampliar): a. Plasmodesmos, b. Membrana plasmática, c. Parede celular, 1. Cloroplasto (d. Membrana tilacóide, e. granum), 2. Vacúolo (f. Vacúolo, g. Tonoplasto), h. Mitocôndria, i. Peroxissomo, j. Citoplasma, k. Pequenas vesículas membranosas, l. Retículo endoplasmático rugoso, 3. Núcleo (m. Poro nuclear, n. Envelope nuclear, o. Nucléolo), p. Ribossomos, q. Retículo endoplasmático liso, r. Vesículas de Golgi, s. Complexo de Golgi, t. Citoesqueleto filamentoso.

Estrutura de uma célula animal típica (clique para ampliar): 1. Nucléolo, 2. Núcleo celular, 3. Ribossomos, 4. Vesículas, 5. Ergastoplasma ou Retículo endoplasmático rugoso (RER), 6. Complexo de Golgi, 7. Microtúbulos, 8. Retículo endoplasmático liso (REL), 9. Mitocôndrias, 10. Vacúolo, 11. Citoplasma, 12. Lisossomas, 13. Centríolos.

De acordo com a organização estrutural, as células são divididas em:

• Células Procariontes
• Células Eucariontes

Células Procariontes

As células procariontes ou procarióticas, também chamadas de protocélulas, são muito diferentes das eucariontes. A sua principal característica é a ausência da membrana carioteca individualizando o núcleo celular, pela ausência de alguns organelos e pelo pequeno tamanho que se acredita que se deve ao fato de não possuírem compartimentos membranosos originados por evaginação ou invaginação. Também possuem DNA na forma de um anel associado a proteínas básicas e não a histonas (como acontece nas células eucarióticas, nas quais o ADN se dispõe em filamentos espiralados e associados a histonas).^[2]
Estas células são desprovidas de mitocôndrias, plastídeos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático e sobretudo cariomembrana o que faz com que o ADN fique disperso no citoplasma.
A este grupo pertencem seres pubianoses ou peuvicos:

• Bactérias
• Cianófitas (Cyanobacterias)
• PPLO ("pleuro-pneumonia like organisms")

Células incompletas

As bactérias dos grupos das Rickettsias e das clamídias são muito pequenas, sendo denominadas células incompletas por não apresentarem capacidade de auto-duplicação independente da colaboração de outras células, isto é, só proliferarem no interior de outras células completas, sendo, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios.
Diversas doenças de importância médica tem sido descritas para organismos destes grupos, incluindo algumas vinculadas aos psitacídeos (papagaios e outras aves, a psitacose^[5]) e carrapatos (a febre maculosa, causada pela Rickettsia rickettsii^[6]).
Estas bactérias são diferente dos vírus por apresentarem:

• conjuntamente DNA e RNA (já foram encontrados vírus com DNA, adenovirus, e RNA, retrovírus, no entanto são raros os vírus que possuem DNA e RNA simultâneamente);
• parte incompleta da "máquina" de síntese celular necessária para reproduzirem-se;
• uma membrana celular semipermeável, através da qual realizam as trocas com o meio envolvente.

Células Eucariontes

As células eucariontes ou eucarióticas, também chamadas de eucélulas, são mais complexas que as procariontes. Possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelas. A maioria dos animais e plantas a que estamos habituados são dotados deste tipo de células.^[2]
É altamente provável que estas células tenham surgido por um processo de aperfeiçoamento contínuo das células procariontes, o que chamamos de Endossimbiose.
Não é possível avaliar com precisão quanto tempo a célula "primitiva" levou para sofrer aperfeiçoamentos na sua estrutura até originar o modelo que hoje se repete na imensa maioria das células, mas é provável que tenha demorado muitos milhões de anos. Acredita-se que a célula "primitiva" tivesse sido bem pequena e para que sua fisiologia estivesse melhor adequada à relação tamanho × funcionamento era necessário que crescesse.
Acredita-se que a membrana da célula "primitiva" tenha emitido internamente prolongamentos ou invaginações da sua superfície, os quais se multiplicaram, adquiriram complexidade crescente, conglomeraram-se ao redor do bloco inicial até o ponto de formarem a intrincada malha do retículo endoplasmático. Dali ela teria sofrido outros processos de dobramentos e originou outras estruturas intracelulares como o complexo de Golgi, vacúolos, lisossomos e outras.
Quanto aos cloroplastos (e outros plastídeos) e mitocôndrias, atualmente há uma corrente de cientistas que acreditam que a melhor teoria que explica a existência destes orgânulos é a Teoria da Endossimbiose, segundo a qual um ser com uma célula maior possuía dentro de sí uma célula menor mas com melhores características, fornecendo um refúgio à menor e esta a capacidade de fotossintetizar ou de sintetizar proteínas com interesse para a outra.
Nesse grupo encontram-se:

• Células Vegetais (com cloroplastos e com parede celular; normalmente, apenas, um grande vacúolo central)
• Células Animais (sem cloroplastos e sem parede celular; vários pequenos vacúolos)

Outros componentes celulares

• Cílios e Flagelos
• Cromossomo

• Proteínas - 10%
• ADN (DNA) - 0,4%
• ARN (RNA) - 0,7%
• Lípidos - 2%
• Outros compostos orgânicos - 0,4 %
• Outros compostos inorgânicos - 1,5%