Célula virtual prevê como ambiente influencia metástase do câncer

Simuladores computacionais, como o cérebro virtual, estão acelerando um grande número de áreas de pesquisa.
[Imagem: HBP]

Transição epitelial-mesenquimal

Pesquisadores do Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal) descobriram sinais emitidos no ambiente tumoral que controlam a capacidade migratória das células cancerígenas.

A descoberta abre a possibilidade de manipular esses sinais para reduzir a agressividade do câncer, além de aumentar a compreensão da complexidade das moléculas envolvidas no câncer.

Apesar do intenso esforço em investigação, o processo de metástase, que permite que as células cancerosas deixem o tumor de origem, migrem e formem tumores dentro de outros órgãos, ainda é a principal causa de mortalidade para pacientes com câncer.

Já se sabe que a aquisição dessa capacidade migratória pelas células tumorais depende de um processo, chamado transição epitelial-mesenquimal (TEM), onde as células cancerígenas perdem a capacidade de se ligar a outras células, tornam-se células independentes e ganham a capacidade de migrar, passando assim de um estado epitelial para o chamado estado mesenquimal.

No entanto, esse processo parece raramente ser tão direto e chegar ao final, uma vez que muitas células cancerígenas mantêm propriedades tanto das células epiteliais quanto das células mesenquimais. Essas células híbridas podem ser as mais perigosas, pois parecem resistir aos tratamentos de quimioterapia e causar novos tumores.

Célula virtual

Para complicar as coisas, um número muito grande de moléculas - ou sinais - dentro da célula controlam esse processo. Além disso, as células na vizinhança das células tumorais, bem como a teia de proteínas nas quais as células estão assentadas - denominada matriz extracelular - enviam uma multiplicidade de sinais às células tumorais para causar ou impedir o processo TEM (transição epitelial-mesenquimal).

Com isto, ainda não se sabe qual ou quais desses sinais moleculares devem ser alvejados para prevenir as metástases, matar as células cancerígenas híbridas e impedir a formação de novos tumores. E o número de sinais envolvidos é grande demais para qualquer análise.

Foi justamente aí que entrou o trabalho da equipe portuguesa: Gianluca Selvaggio e seus colegas criaram um "célula virtual" em computador, dentro da qual numerosas moléculas interagem umas com as outras.

Essa célula virtual pode tornar-se uma célula cancerígena epitelial, mesenquimal ou híbrida e está sob a influência de muitos sinais vindos de fora da célula.

O simulador está permitindo realizar experiências virtuais de forma muito mais barata e mais rápida do que seria possível realizar experiências com células vivas.

Teste do virtual no real

As primeiras previsões fornecidas pela célula virtual foram testadas usando células humanas e células caninas vivas.

Entre essas previsões, a equipe confirmou que as células cancerígenas híbridas que expressam o oncogene Srcse tornam-se mesenquimais se estiverem sobre uma matriz extracelular mais rígida, confirmando outros estudos sobre as influências mecânicas sobre as células tumorais.

Os pesquisadores portugueses também descobriram que, conforme previsto pela célula virtual, as células cancerígenas mesenquimais que expressam o oncogene Srcse tornam-se células cancerígenas híbridas quando contêm uma molécula chamada RPTP-kappa, que conecta as células umas às outras.

O trabalho também já permitiu identificar moléculas - os tais sinais - no ambiente celular, que instruem as células cancerígenas a migrar e invadir o corpo. Esses sinais podem ser usados como alvos para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas contra células cancerígenas com esses comportamentos.

• Coração virtual desvenda problemas do coração real