Pesquisadores desenvolvem estratégia para monitorar de forma não invasiva células-chave do sistema imunológico em tumores

Um estudo da Ludwig Cancer Research desenvolveu uma estratégia para rastrear de forma não invasiva células imunes conhecidas como macrófagos dentro de tumores cerebrais e de mama em camundongos vivos. Os cânceres geralmente recrutam e reprogramam esses macrófagos associados ao tumor, ou TAMs, para apoiar seu próprio crescimento e conferir resistência às terapias. Liderado por Johanna Joyce e Davide Croci de Ludwig Lausanne e seu colega do Hospital Universitário de Lausanne, Ruud B. van Heeswijk, o estudo aparece na edição atual da Medicina Translacional da Ciência e está na capa da revista.

“O monitoramento de macrófagos tem o potencial de melhorar significativamente o manejo terapêutico de uma variedade de cânceres”, disse Joyce. “Malignidades cerebrais, entre os cânceres primários e metástases mais mortais, dependem especialmente da presença de macrófagos e do direcionamento desses células imunes pode representar uma estratégia chave para o seu tratamento.”

O laboratório Joyce investigou por vários anos o papel crítico desempenhado por TAMs e outras células imunes em tumores que se originam no cérebro ou metastatizam de outros lugares, como mama, pulmão ou pele. Ela e seus colegas mostraram, por exemplo, como drogas que bloqueiam a ação de um fator essencial para o crescimento de macrófagos podem reprogramar TAMs de um estado de suporte ao câncer para um estado de morte do câncer. Eles descobriram como os macrófagos residentes do cérebro, micróglia e aqueles atraídos por tumores do circulação sanguínea—macrófagos derivados de monócitos (MDMs) — povoam diferencialmente gliomas e metástases cerebrais. Seus estudos também demonstraram como os TAMs contribuem para a recorrência e a resistência terapêutica de tumores cerebrais e identificaram estratégias para enfrentar cada um desses desafios.

A capacidade de rastrear mudanças no número e distribuição de macrófagos ao longo do tempo poderia, portanto, fazer muito para melhorar o gerenciamento da terapia do câncer cerebral. Mas isso é mais fácil dizer do que fazer. Atualmente, o cenário imunológico dos gliomas só pode ser visualizado por meio de biópsia, que, além de ser altamente invasiva e, portanto, tudo menos rotineira, fornece apenas um vislumbre de um pequeno segmento de um tumor em um determinado momento.

Para estudar de forma não invasiva as populações de TAM ao longo do tempo, Joyce e seus colegas exploraram uma função básica das células imunes, que é vagar pelo corpo, devorando material particulado. Eles injetaram modelos de camundongos de gliomas, câncer de mama e metástases de mama para cérebro com dois tipos diferentes de nanopartículas, ambas marcadas com um isótopo de flúor.¹⁹F), que cada um emite um sinal distinto e discernível detectável por ressonância magnética imagem (MRI)—uma tecnologia de imagem padrão de tratamento do câncer. Os sinais emitidos por essas nanopartículas também são distintos daqueles transmitidos por um isótopo de hidrogênio (¹H), que é usado para criar imagens de tecidos, incluindo tumores cancerígenos.

Os pesquisadores demonstram que a nanopartículas acumulam-se em TAMs, permitindo um meio direto e não invasivo de verificar com imagens de RM “multiespectrais” não apenas a abundância, mas também a localização das células imunes em toda a geografia dos tumores. Suas imagens revelaram, por exemplo, que os TAMs marcados se acumulam em torno dos vasos sanguíneos malformados e com vazamento gerados por tumores, uma descoberta que pode ter implicações para terapias combinadas em desenvolvimento que buscam normalizar a vasculatura tumoral para melhorar a entrega de medicamentos.

A radioterapia é um tratamento padrão de glioma, e pesquisas recentes do laboratório Joyce mostraram que altera significativamente o número geral e os tipos de TAMs após a irradiação inicial e após a recorrência da doença. No estudo atual, Joyce, Croci, van Heeswijk e colegas confirmaram que, embora a microglia e os MDMs sejam encontrados em números aproximadamente iguais em gliomas não tratados, os MDMs tendem a assumir o controle e se agrupar a uma distância da microglia em tumores que se repetem após a radioterapia.

“A imagem revelou nichos anteriormente desconhecidos para TAMs em gliomas não tratados, dormentes e recorrentes”, diz Joyce. “Também capturou como a distribuição de TAMs difere entre gliomas e metástases cerebrais. As abordagens de imagem desenvolvidas neste estudo podem, com mais desenvolvimento, ajudar os médicos a identificar de forma não invasiva os tipos de tumores cerebrais, monitorar melhor o prognóstico e a resistência aos medicamentos e, assim, melhorar o tratamento terapêutico. tratamento de tumores cerebrais.”

Além disso, essas estratégias fornecerão aos cientistas uma janela para as mudanças nas paisagens imunológicas dos tumores, revelando insights críticos para o desenvolvimento de novas terapias contra o câncer.