Cientistas identificam marcadores de populações-chave de células-tronco que impulsionam a formação de câncer colorretal

Pesquisadores do Instituto A*STAR de Biologia Molecular e Celular (A*STAR IMCB) identificaram marcadores de duas populações críticas de células-tronco que impulsionam a formação de câncer colorretal.

O estudo, publicado em Biologia Celular da Naturezarevela como as proteínas NOX1 e NPY1R marcam populações distintas de células-tronco em diferentes regiões do cólon que servem como origens do câncer colorretal, fornecendo novos alvos e modelos para o desenvolvimento de tratamentos de câncer específicos para regiões.

O cancro colorretal é atualmente o terceiro cancro mais diagnosticado e o segundo cancro mais letal em todo o mundo, com Singapura a registar uma das taxas mais elevadas a nível mundial. A doença apresenta desafios significativos porque os cânceres que surgem em diferentes partes do colo-retal – do ceco ao reto – apresentam características, respostas ao tratamento e resultados para os pacientes distintos.

Avanço revela origens regionais do câncer

Usando técnicas avançadas de pesquisa e análise unicelular, a equipe A*STAR IMCB descobriu que o NOX1 marca as células-tronco predominantemente no ceco (a primeira parte do intestino grosso), enquanto o NPY1R identifica populações de células-tronco especificamente nas regiões inferiores do cólon. Quando essas células-tronco sofrem alterações genéticas, tornam-se o ponto de partida para o desenvolvimento do câncer colorretal.

Os pesquisadores desenvolveram novos modelos laboratoriais que podem desencadear seletivamente a formação de câncer colorretal em regiões específicas do cólon, visando essas populações de células-tronco, fornecendo um modelo mais relevante de desenvolvimento do câncer humano.

Este avanço aborda uma grande limitação na investigação actual do cancro colorrectal, onde os modelos animais existentes com especificidade regional limitada tendem a gerar doenças generalizadas, impedindo o estudo destes cancros colorrectais em fases avançadas da doença dentro do seu contexto local específico.

A descoberta tem implicações importantes para compreender por que razão os cancros colorrectais se comportam de forma diferente com base na sua localização. Os tumores do ceco são normalmente detectados em estágios avançados e apresentam altas taxas de propagação dos linfonodos, enquanto os cânceres retais, responsáveis ​​por 40% de todos os casos de câncer colorretal, podem ser detectados mais cedo, mas permanecem difíceis de tratar.

“Essas descobertas fornecem informações cruciais sobre as diferenças regionais que vemos no câncer colorretal”, disse o professor Nick Barker, cientista principal sênior do A*STAR IMCB.

“Ao identificar novas fontes de câncer de células-tronco em diferentes regiões do cólon, podemos agora desenvolver modelos de câncer mais precisos para uso na identificação de novos alvos terapêuticos, marcadores de diagnóstico e avaliação de novos tratamentos”.

Especialista líder impulsiona a pesquisa sobre o câncer

Prof Barker é uma autoridade líder em biologia de células-tronco gastrointestinais, cujo trabalho remodelou a forma como os cientistas modelam e atacam os cânceres do trato digestivo. Em 2007, liderou estudos seminais publicados em Natureza que identificou o LGR5 como um marcador definitivo de células-tronco intestinais adultas, um trabalho que desbloqueou tecnologias laboratoriais avançadas agora padrão na pesquisa do câncer em todo o mundo.

Suas contribuições foram reconhecidas internacionalmente, incluindo o Prêmio Internacional da Associação Japonesa do Câncer de 2022 por seu impacto na pesquisa de células-tronco e na biologia do câncer.

Com base nessa base, a equipe do Prof Barker identificou em 2020 a Aquaporin-5 (AQP5) como um marcador de células-tronco gástricas, permitindo o isolamento de células-tronco gástricas humanas e avançando na compreensão das origens do câncer gástrico.

O trabalho do Prof Barker foi referenciado dezenas de milhares de vezes por cientistas em todo o mundo, e ele foi reconhecido entre os 2% dos cientistas mais citados do mundo por seis anos consecutivos (2020–2025) no ranking global da Universidade de Stanford – Elsevier.

O novo Biologia Celular da Natureza O estudo amplia essa trajetória criando os primeiros modelos de câncer de cólon iniciados por células-tronco específicos da região, uma plataforma poderosa para descobrir novos tratamentos e avaliar terapias direcionadas contra diferentes tipos de câncer colorretal.

Caminho para a medicina de precisão

A equipe de pesquisa está agora trabalhando para validar as descobertas em pacientes humanos com câncer colorretal e desenvolver novas abordagens de triagem usando os marcadores de células-tronco identificados.

A descoberta poderá levar a planos personalizados de prevenção e tratamento com base na região do cólon em risco. Por exemplo, os médicos poderiam eventualmente monitorizar pacientes com lesões pré-cancerígenas em diferentes regiões do cólon com mais precisão, ou desenvolver terapias específicas da região que tenham como alvo as populações específicas de células estaminais iniciadoras de cancro que impulsionam o crescimento do tumor em cada localização do cólon.

Esta abordagem representa uma mudança em direção à oncologia de precisão para o câncer colorretal, onde os tratamentos podem ser adaptados à origem celular do tumor ou a marcadores de câncer específicos da região, em vez de usar abordagens de tamanho único.

Tais avanços são promissores para reduzir o fardo do cancro colorrectal em Singapura e em todo o mundo, potencialmente salvando vidas através da detecção precoce e de opções de tratamento mais eficazes e direccionadas.