Combinação de terapia genética e quimioterapia pode fornecer nova opção de tratamento para câncer ósseo

Novas pesquisas identificaram um potencial alvo terapêutico e desenvolveram um sistema de entrega exclusivo para tratar o osteossarcoma, um câncer ósseo que afeta principalmente crianças e adolescentes.

O plano de tratamento padrão de hoje não é diferente de quando foi introduzido pela primeira vez há quase 50 anos. No entanto, quase um terço dos pacientes recaem e precisam de novas intervenções.

Isso levou a Dra. Fiona Freeman, professora assistente da UCD School of Mechanical and Materials Engineering e membro do UCD Conway Institute for Biomolecular and Biomedical Research, a se concentrar no possível uso da terapia de microRNA no osteossarcoma e, especificamente, em uma molécula chamada miR-29b .

MicroRNAs são uma família de moléculas que ajudam a controlar certas atividades nas células, como crescimento e desenvolvimento. Eles estão mostrando resultados promissores no tratamento de câncer e infecção viral.

Este estudo apresenta, pela primeira vez, o potencial terapêutico do miR-29b no bloqueio do crescimento do tumor de osteossarcoma e o imenso potencial das nanopartículas como um veículo de entrega terapêutica para tratar o osteossarcoma.

O Dr. Freeman, que liderou o estudo, disse: “As principais descobertas de nosso estudo demonstraram que, quando administradas localmente por meio de um sistema de administração injetável, nossas nanopartículas carregadas com miR-29b melhoraram o potencial terapêutico da quimioterapia e suprimiram o crescimento do tumor, auxiliando simultaneamente na reparo do osso danificado ao redor, mesmo enquanto o paciente está em tratamento quimioterápico.”

A atual opção de tratamento padrão-ouro requer extensa intervenção cirúrgica e quimioterapia que leva a um mau prognóstico e diminuição da qualidade de vida. Devido à natureza agressiva da doença, a intervenção cirúrgica envolve geralmente a reconstrução total dos membros ou na maioria dos casos a amputação.

Para adicionar a isso, tanto a quimioterapia quanto os tumores de osteossarcoma demonstraram interromper a capacidade óssea de reparar após a intervenção cirúrgica.

O Dr. Freeman disse: “Qualquer estratégia de regeneração óssea que ajude na regeneração do osso danificado seria de grande benefício para esses pacientes jovens, para que eles não percam seus membros. No entanto, há um equilíbrio delicado entre tentar promover regeneração óssea e promoção crescimento do tumorque diminuiu significativamente pesquisa fundamental e tradução clínica de estratégias de engenharia de tecidos para pacientes com câncer.”

A equipe desenvolveu uma formulação de nanopartículas de miR-29b que foram entregues por meio de um hidrogel à base de hialurônico para permitir a liberação local e sustentada da terapia.

A Dra. Natalie Artzi, professora associada do Brigham and Women’s Hospital e do Massachusetts Institute of Technology e autora sênior do relatório, disse: “Este trabalho procura responder a uma importante questão científica básica, quanto ao equilíbrio entre induzir a regeneração de tecidos e prevenir recorrência do tumor e como as abordagens de terapia genética podem ajudar a eliminar o osteossarcoma em combinação com a quimioterapia padrão.”

O sistema de entrega injetável à base de hialurônico transformou-se em gel na área-alvo do corpo em questão de minutos e permitiu a entrega local e sustentada do miR-29b no local do tumor primário.

Os médicos poderiam injetar diretamente no local do defeito durante o procedimento para remover o tumor, já que nenhum UV ou temperatura é necessário para a gelificação. Assim, esta terapia localizada tem potencial para ser integrada no atual regime de tratamento clínico como um potencial complemento à quimioterapia convencional. Isso poderia melhorar ainda mais o resultado clínico para esses pacientes jovens.

A equipe de pesquisa também validou o potencial terapêutico usando dois modelos preditivos da doença; um modelo de esferóide de co-cultura 3D; e um modelo murino metastático ortotópico.

O professor Daniel Kelly, professor de engenharia de tecidos no Trinity College Dublin e pesquisador principal do centro Amber, coautor do relatório, disse: “As descobertas de Fiona têm o potencial de revolucionar o tratamento do câncer e melhorar os resultados, fornecendo informações vitais que pode informar o design de futuras terapias combinadas para esses pacientes jovens.”

Este projeto foi conduzido em colaboração com pesquisadores dentro dos grupos de laboratório liderados pela Dra. Natalie Artzi no Brigham Women’s Hospital e no Massachusetts Institute of Technology, e pelo Dr. Daniel Kelly no Trinity College Dublin, Irlanda. O Dr. Freeman passou três anos entre esses dois laboratórios conduzindo uma Bolsa Global Marie Skłodowska-Curie.

Descrevendo os possíveis próximos passos para esta pesquisa, o Dr. Freeman disse: “Esta terapia inovadora de microRNA poderia potencialmente ser administrada a pacientes com osteossarcoma imediatamente após o diagnóstico de câncer, antes da intervenção cirúrgica, para reduzir a disseminação do tumor para outros locais do corpo (metástase). , o que é crítico na sobrevida dos pacientes.

“A metástase pulmonar é o fator clínico mais crítico. 70% dos pacientes que desenvolvem metástase pulmonar sucumbem à doença em três anos. Essa terapia pode ter um impacto significativo na taxa de sobrevida geral desses pacientes jovens.

“A terapia pode ser aplicada localmente após a cirurgia para eliminar as células malignas remanescentes que podem causar a recorrência do tumor enquanto repara o osso danificado durante a quimioterapia, fornecendo uma alternativa essencial para prevenir a amputação do membro”.

A equipe do Dr. Freeman na UCD está trabalhando para desenvolver a pesquisa e avançar a tecnologia para a aplicação clínica. Este estudo foi publicado na revista Materiais avançados.