Ciência e Tecnologia
publicado em 13/11/2012 às 09h01:00
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Foto: Brigham and Women's Hospital
Imagem: Suman Bose/Chong Shen/MIT
Jeffrey M. Karp (a esq.), autor do estudo Células viajam através do micro dispositivo podem ser presas por fitas de DNA (verde).
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Jeffrey M. Karp (a esq.), autor do estudo
Células viajam através do micro dispositivo podem ser presas por fitas de DNA (verde).

Equipe de pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology, nos EUA, criou um novo dispositivo microfluídico capaz de isolar células tumorais circulantes (CTCs) para detecção e monitoramento do câncer.

Inspirada pelos tentáculos de uma água-viva, a equipe revestiu um canal microfluídico com longas cadeias de DNA que agarram as proteínas específicas encontradas nas superfícies das células de leucemia conforme elas fluem pelo corpo. Usando esta estratégia, eles alcançaram taxas de fluxo 10 vezes mais elevadas do que os dispositivos existentes, rápido o suficiente para tornar os sistemas práticos para utilização clínica.

A equipe acredita que usando esta tecnologia, os médicos poderão acompanhar os pacientes com câncer para determinar se o tratamento está funcionando. "Se você tivesse um teste rápido que pode dizer se há mais ou menos destas células ao longo do tempo, isso iria ajudar a monitorar a progressão do tratamento e a progressão da doença", afirma o pesquisador Jeff Karp.

Este tipo de dispositivo pode também permitir tratamentos personalizados. Uma vez que as células são isoladas de um paciente, os médicos podem testar drogas diferentes sobre elas para determinar quais são mais eficazes.

Tentáculos de DNA

O número de CTCs encontrado em um mililitro de sangue de um paciente em particular pode variar de apenas alguns para milhares. Para isolar as células raras, os investigadores têm tentado construir canais microfluídicos pontilhados com anticorpos específicos para a proteína encontrada nas células-alvo.

No entanto, com essa abordagem, a captura de células pelos anticorpos é lenta.

Para ampliar o alcance das moléculas de captura, Karp e seus colegas imitaram os tentáculos da água-viva, criando longas fitas repetitivas de sequências de DNA. Essas sequências, conhecidas como aptâmeros, atacam uma proteína encontrada em grande número nas células de leucemia.

As cadeias de DNA são ligadas a um microcanal com um padrão em ziguezague. Essas nervuras fazem com que o sangue gire à medida que flui através do canal, aumentando as possibilidades de que células individuais entrem em contato com os tentáculos. Isto permite que os pesquisadores aumentem a taxa de fluxo sanguíneo.

"Normalmente, o que acontece com altas taxas de fluxo são as células realmente não chegarem perto da superfície, e isso atrapalha a captura das células-alvo. No entanto, a combinação destes sulcos em ziguezague para misturar a solução e colocar as células em contato com superfícies permite taxas de captura muito elevadas", observa o pesquisador Rohit Karnik.

As taxas de fluxo do novo dispositivo são 10 vezes maiores do que as relatadas para os dispositivos anteriores, e o sistema pode capturar 60 a 80% das células alvo. No atual modelo, a taxa de fluxo é de um mililitro por hora. Ao tornar o dispositivo maior, os pesquisadores dizem que podem aumentar a taxa de fluxo para 100 mililitros de sangue por hora, rápido o suficiente para processar rapidamente 10 a 20 mililitros de amostras que seriam necessárias para obter uma contagem CTC precisa de um doente individual.

Uma vez que os "tentáculos" são feitos de DNA, eles podem ser facilmente abertos com enzimas, liberando as células capturadas para análise posterior.

A equipe afirma que esta tecnologia é uma alternativa interessante para as abordagens existentes para capturar células raras, acrescentando que são necessários mais testes para validar sua utilidade.

Os dispositivos de captura de CTCs podem oferecer uma alternativa à análise da medula óssea para determinar se o tratamento do câncer está funcionando em um paciente com leucemia, por exemplo.

A equipe está atualmente adaptando as cadeias de DNA para reconhecer outras moléculas, tais como os receptores encontrados na superfície das células deslocadas de tumores sólidos.

Fonte: Isaude.net
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