1254 - Dispositivo "worm-on-a-chip" na detecção precoce do câncer de pulmão

SAN DIEGO, 20 de março de 2022 – Os cães podem usar seu incrível olfato para farejar várias formas de câncer na respiração humana, sangue e amostras de urina. Da mesma forma, no laboratório, um organismo muito mais simples, o verme C. elegans, abre caminho em direção às células cancerígenas seguindo um rastro de odor. Hoje, os cientistas apresentam um dispositivo que usa os minúsculos vermes para detectar células de câncer de pulmão. Esse "worm-on-a-chip" pode um dia ajudar os médicos a diagnosticar o câncer de forma não invasiva em um estágio inicial.
O diagnóstico precoce do câncer é fundamental para o tratamento eficaz e a sobrevivência, diz Nari Jang, estudante de pós-graduação que trabalhou no projeto. Portanto, os métodos de rastreamento do câncer devem ser rápidos, fáceis, econômicos e não invasivos. Atualmente, os médicos diagnosticam o câncer de pulmão por exames de imagem ou biópsias, mas esses métodos geralmente não conseguem detectar tumores em seus estágios iniciais. Embora os cães possam ser treinados para farejar câncer humano, eles não são práticos para manter em laboratórios.
Então, Jang e Shin Sik Choi, Ph.D., investigadores principais do projeto, decidiram usar esses vermes nematóides com ~ 1 mm de comprimento, fáceis de cultivar em laboratório e que têm um olfato extraordinário, para desenvolver um teste de diagnóstico de câncer não invasivo.
"As células de câncer de pulmão produzem um conjunto de moléculas de odor diferente do das células normais", diz Choi, da Universidade de Myongji, na Coréia. "É bem conhecido que o nematóide do solo, C. elegans, é atraído ou repelido por certos odores, então tivemos a ideia de que este poderia ser usado para detectar câncer de pulmão". Os pesquisadores colocaram nematóides em placas de Petri e adicionaram gotas de urina humana, observando que os vermes rastejavam preferencialmente em direção a amostras de urina de pacientes com câncer.

Jang e Choi queriam fazer um teste preciso e fácil de medir. Então, a equipe fez um chip de elastômero de polidimetilsiloxano que tinha uma câmara em cada extremidade conectado por canais a uma câmara central. Os pesquisadores colocaram o chip em uma placa de ágar. Em uma extremidade do chip, eles adicionaram uma gota de meio de cultura de células de câncer de pulmão e, na outra extremidade, adicionaram um meio de cultura de fibroblastos pulmonares normais como controle. Em seguida,  colocaram vermes na câmara central e, depois de uma hora, observaram que mais vermes haviam rastejado em direção ao meio de câncer de pulmão do que ao meio de controle.
Com base nesses testes, os pesquisadores estimaram que o dispositivo era cerca de 70% eficaz na detecção de células cancerosas em meio de cultura celular diluído. Eles esperam aumentar a precisão e a sensibilidade do método usando vermes que foram previamente expostos a meio de células cancerígenas e, portanto, têm uma "memória" das moléculas de odor específicas do câncer. Uma vez que a equipe otimizou o "worm-on-a-chip" para detectar células de câncer de pulmão em cultura, eles planejam passar a testar urina, saliva ou até mesmo respiração exalada de pessoas.
Em outros estudos usando o "worm-on-a-chip", os pesquisadores identificaram as moléculas odoríferas específicas que atraem o C. elegans para células de câncer de pulmão, incluindo um composto orgânico volátil chamado 2-etil-1-hexanol, que tem um aroma floral. "Não sabemos por que C. elegans são atraídos por tecidos de câncer de pulmão ou 2-etil-1-hexanol, mas achamos que os odores são semelhantes aos aromas de seus alimentos favoritos", diz Jang.
Fonte: American Chemical Society