Técnica pioneira em ratos na Universidade de Michigan pode melhorar os resultados para câncer e condições neurológicas
A tecnologia de som não invasiva desenvolvida na Universidade de Michigan decompõe tumores hepáticos em ratos, mata células cancerígenas e estimula o sistema imunológico para evitar uma maior disseminação – um avanço que pode levar a melhores resultados de câncer em humanos.
Ao destruir apenas 50% a 75% do volume do tumor hepático, o sistema imunológico dos ratos foi capaz de eliminar o resto, sem evidência de recorrência ou metástases em mais de 80% dos animais.
“Mesmo que não tenhamos como alvo o tumor inteiro, ainda podemos fazer com que o tumor regrida e também reduzir o risco de metástase futura”, disse Zhen Xu, professor de engenharia biomédica da U-M e autor correspondente do estudo em Cânceres.
Os resultados também mostraram que o tratamento estimulou as respostas imunes dos ratos, possivelmente contribuindo para a eventual regressão da porção não-alvo do tumor e prevenindo a disseminação do câncer.
O tratamento, chamado histotripsia, concentra ondas de ultrassom de forma não invasiva para destruir mecanicamente o tecido alvo com precisão milimétrica. A técnica relativamente nova está sendo usada atualmente em um teste de câncer de fígado humano nos Estados Unidos e na Europa.
Em muitas situações clínicas, a totalidade de um tumor canceroso não pode ser direcionada diretamente em tratamentos por razões que incluem o tamanho, localização ou estágio da massa. Para investigar os efeitos da destruição parcial de tumores com som, este último estudo teve como alvo apenas uma parte de cada massa, deixando para trás um tumor intacto viável. Também permitiu que a equipe, incluindo pesquisadores da Michigan Medicine e do Ann Arbor VA Hospital, mostrasse a eficácia da abordagem em condições menos que ideais.
“A histotripsia é uma opção promissora que pode superar as limitações das modalidades de ablação atualmente disponíveis e fornecer ablação não invasiva de tumor de fígado segura e eficaz”, disse Tejaswi Worlikar, estudante de doutorado em engenharia biomédica. “Esperamos que nossos aprendizados com este estudo motivem futuras investigações de histotripsia pré-clínica e clínica em direção ao objetivo final da adoção clínica do tratamento de histotripsia para pacientes com câncer de fígado”.
O câncer de fígado está entre as 10 principais causas de mortes relacionadas ao câncer em todo o mundo e nos EUA. Mesmo com várias opções de tratamento, o prognóstico permanece ruim, com taxas de sobrevida em cinco anos inferiores a 18% nos EUA. O tratamento destaca a necessidade clínica de melhorar os resultados do câncer de fígado.
Onde um ultrassom típico usa ondas sonoras para produzir imagens do interior do corpo, os engenheiros da U-M foram pioneiros no uso dessas ondas para tratamento. E sua técnica funciona sem os efeitos colaterais prejudiciais das abordagens atuais, como radiação e quimioterapia.
“Nosso transdutor, projetado e construído na U-M, fornece pulsos de ultrassom de microssegundos de alta amplitude – cavitação acústica – para focar o tumor especificamente para quebrá-lo”, disse Xu. “Os dispositivos de ultrassom tradicionais usam pulsos de menor amplitude para a geração de imagens.”
Os pulsos longos de microssegundos do transdutor da UM geram microbolhas dentro dos tecidos-alvo – bolhas que se expandem e colapsam rapidamente. Esses estresses mecânicos violentos, mas extremamente localizados, matam as células cancerígenas e quebram a estrutura do tumor.
Desde 2001, o laboratório de Xu na U-M foi pioneiro no uso da histotripsia na luta contra o câncer, levando ao ensaio clínico #HOPE4LIVER patrocinado pela HistoSonics, uma empresa spinoff da U-M. Mais recentemente, a pesquisa do grupo produziu resultados promissores no tratamento de histotripsia de terapia cerebral e imunoterapia.
O estudo foi apoiado por doações do National Institutes of Health, Focused Ultrasound Foundation, VA Merit Review, Forbes Institute for Discovery da UM e Michigan Medicine-Peking University Health Sciences Center Joint Institute for Translational and Clinical Research.
Divulgações: A U-M mantém um interesse financeiro na HistoSonics, assim como vários pesquisadores envolvidos neste projeto e que ajudaram a desenvolver a tecnologia, incluindo Xu, que é fundador, acionista e consultor da empresa. Cada um se beneficia financeiramente do sucesso da plataforma.
Publicado em 21/04/2022 08h40
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