A combinação de terapia proteica e a terapia de ultrassom focada pode melhorar o tratamento do câncer

A combinação de uma terapia proteica de molécula pequena existente chamada ligante indutor de apoptose relacionada à necrose tumoral (TRAIL) com ultrassom focado (FUS) pode reduzir significativamente o tamanho e a carga do tumor nos modelos de câncer de próstata, de acordo com um novo estudo publicado em Ciência Avançada por pesquisadores da Universidade Rice e da Universidade Vanderbilt.

Em todo o mundo, cerca de 10 milhões de pessoas morrem de câncer a cada ano. Este estudo colaborativo, liderado por Michael King, o professor de bioengenharia de Ed Butcher na Escola de Engenharia e Computação George R. Brown em Rice, e Charles Caskey, professor associado de radiologia e ciências radiológicas da Vanderbilt, é a primeira a demonstrar que baixa -Intensidade A força mecânica em combinação com a trilha pode tratar cânceres.

O estudo lança uma nova luz sobre como o ultrassom focado de baixa intensidade e a trilha solúvel destroem especificamente as células cancerígenas dentro do ambiente compacto de uma lesão primária ao câncer de próstata.

Urgência para terapia segura e eficaz para câncer de próstata

“Há uma necessidade urgente de melhorar a maneira como tratamos o câncer de próstata avançado e recorrente, que é a segunda líder de morte entre homens nos Estados Unidos e é o câncer mais frequentemente diagnosticado em mais de 100 países”, disse King, que é um Instituto de Prevenção e Pesquisa do Câncer do Texas Scholar. “Agora encontramos uma maneira segura, eficaz e não invasiva de melhorar os efeitos antitumorais de um medicamento específico para o câncer (TRAIL), uma descoberta promissora que esperamos que em breve possa ser traduzida para cuidados clínicos”.

Os tratamentos atuais sobre câncer de próstata padrão de atendimento estão associados a efeitos adversos graves. Nos últimos anos, as terapias baseadas em FUS vêm ganhando atenção, pois podem ser localizadas especificamente no tecido tumoral, resultando em menos efeitos fora do alvo.

Os estímulos mecânicos amplificam os efeitos anticâncer da trilha via piezo1

A proteína da trilha induz especificamente a morte de células cancerígenas sem prejudicar células saudáveis ​​próximas. No entanto, apesar dos resultados promissores em estudos de laboratório, apenas alguns pacientes com câncer mostraram melhorias com a administração intravenosa de trilhas em ensaios clínicos. Isso ocorre porque a trilha tem uma meia-vida muito curta (~ 30 minutos) e permanece na circulação sanguínea apenas brevemente antes de ser destruída.

Assim, para eliminar efetivamente as células cancerígenas, a terapia com trilhas precisa ser administrada várias vezes por dia, o que não é apenas inconveniente, mas também aumenta o risco de efeitos colaterais indesejados.

“Anteriormente, havíamos encontrado certas forças mecânicas como o estresse de cisalhamento fluido (FSS) podia amplificar os efeitos anticâncer da TRAIL com um influxo de cálcio e ativação de uma proteína chamada Piezo1 que desencadeou a morte celular”, disse King.

No entanto, o FSS não é clinicamente aplicável a tumores sólidos porque está presente apenas nos sistemas circulatórios e linfáticos e, portanto, apenas eficaz contra células tumorais circulantes, que são frequentemente observadas em estágios posteriores de malignidade.

“O campo ainda não possui uma abordagem clínica direta e eficaz que combina a aplicação de força mecânica com trilha solúvel como uma terapêutica localizada para tratar os tumores primários da próstata de maneira eficaz antes de metastizar a diferentes locais, o que nos levou a realizar este estudo pré -clínico para examinar se O FUS pode ser um bom candidato a ser desenvolvido em uma terapia combinada para o câncer de próstata “, disse King.

Fus de baixa intensidade age sinergicamente com trilha para reduzir os tumores da próstata em laboratório

Usando linhas de células de câncer de próstata, Abigail Fabiano e Malachy Newman – estudantes de graduação orientados por King e Caskey, respectivamente – apresentaram vários experimentos para refinar e otimizar vários parâmetros operacionais de FUs in vitro.

Seu objetivo inicial era garantir que as células saudáveis ​​nas proximidades permanecessem ilesos pelas forças de cisalhamento mecânico. Em seguida, eles descobriram que a terapia combinada de FUS e TRAIL era muito mais eficaz na redução do número de células cancerígenas e tamanho de tumores do que FUS ou TRAIL, apoiando a idéia de que a ação sinérgica de trilhas e ativação de Piezo1 mediada por FUS é essencial para alcançando redução máxima do tumor.

“Este estudo fundamental fornece insights pré -clínicos cruciais que podem ser usados ​​para desenvolver uma nova terapia combinada para câncer de próstata”, disse King. “Além disso, abre as portas para muitas novas avenidas para o uso da mecanoterapia na medicina e tem implicações de longo alcance na maneira como o FUS e outras terapias mecânicas podem ser combinadas com terapia proteica de moléculas pequenas e outros medicamentos para tratar efetivamente vários tipos de câncer com menos Efeitos adversos no futuro. “