Células cancerígenas podem encolher ou superdimensionar para sobreviver ao tratamento com drogas ou outros desafios em seu ambiente, descobriram os pesquisadores.

Cientistas do Instituto de Pesquisa do Câncer, em Londres, combinaram tecnologias de perfis bioquímicos com análises matemáticas para revelar como as mudanças genéticas levam a diferenças no tamanho das células cancerígenas – e como essas mudanças podem ser exploradas por novos tratamentos.

Os pesquisadores acreditam que células menores podem ser mais vulneráveis ??a agentes que danificam o DNA, como quimioterapia combinada com drogas direcionadas, enquanto células cancerígenas maiores podem responder melhor à imunoterapia.

O estudo foi publicado hoje (25 de janeiro) na revista Science Advances . Ele combina análise de imagem inovadora de alta potência com exame de DNA e proteínas para estudar o controle de tamanho em milhões de células de câncer de pele.

O melanoma do câncer de pele é causado por duas mutações genéticas diferentes – 60% dos casos são causados ??por uma mutação do gene BRAF, enquanto 20% a 30% dos casos são causados ??por uma mutação NRAS.

Os pesquisadores começaram a investigar as diferenças de tamanho e forma das células de câncer de pele que abrigam as duas mutações, usando algoritmos matemáticos para analisar grandes quantidades de dados sobre DNA e proteínas.

A principal diferença era o tamanho da célula. As células cancerígenas mutantes BRAF eram muito pequenas, enquanto as células cancerígenas mutantes NRAS eram muito maiores. As células NRAS resistentes a drogas eram ainda maiores.

Células menores parecem ser capazes de tolerar níveis mais altos de dano ao DNA, pois estão muito concentradas em proteínas que reparam o DNA – como as proteínas PARP, BRCA1 ou ATM1.

Os pesquisadores do ICR acreditam que isso pode torná-los mais vulneráveis ??a drogas como os inibidores de PARP – drogas que bloqueiam proteínas responsáveis ??por reparar danos ao DNA – especialmente quando combinadas com agentes que danificam o DNA, como a quimioterapia.

Em contraste, as células cancerígenas mutantes NRAS maiores continham danos ao seu DNA em vez de repará-lo, acumulando mutações e aumentando. Essas células maiores não dependiam tanto da maquinaria de reparo do DNA, portanto, o uso de quimioterapia e inibidores de PARP contra elas pode não ser tão eficaz.

Os cientistas acreditam que células maiores podem ser mais responsivas à imunoterapia – porque seu maior número de mutações pode torná-las mais estranhas ao corpo. Eles já estão explorando essa teoria com mais estudos.

Os pesquisadores acreditam que as mutações BRAF e NRAS podem estar conduzindo as diferenças no tamanho das células regulando os níveis de uma proteína conhecida como CCND1 – que está envolvida na divisão celular, crescimento e manutenção do citoesqueleto – e suas interações com outras proteínas.

Embora o estudo tenha se concentrado nas células cancerígenas da pele, os pesquisadores suspeitam que essa capacidade de mudança de tamanho e seu impacto na resposta ao tratamento sejam comuns a vários tipos de câncer. Eles já identificaram mecanismos semelhantes no câncer de mama e agora estão investigando se as descobertas podem se aplicar aos cânceres de cabeça e pescoço.

A descoberta fornece uma nova visão sobre como o tamanho das células cancerígenas afeta a doença geral, permitindo melhores previsões de como as pessoas com câncer responderão a diferentes tratamentos simplesmente analisando o tamanho da célula.

Os medicamentos existentes podem até ser usados ??para forçar as células cancerígenas a um tamanho desejado antes de tratamentos como imunoterapia ou radioterapia, o que pode melhorar sua eficácia.

O líder do estudo, professor Chris Bakal, professor de morfodinâmica do câncer no The Institute of Cancer Research, em Londres, disse: "Pensamos no câncer como fora de controle e imprevisível, mas usamos análise de imagem e proteômica para mostrar pela primeira vez que certos fatores genéticos e as alterações nas proteínas levam a uma alteração controlada no tamanho das células cancerígenas. As células cancerígenas podem encolher ou crescer para aumentar sua capacidade de reparar ou conter danos no DNA, o que, por sua vez, pode torná-las resistentes a certos tratamentos.

"Achamos que nossa pesquisa tem um potencial diagnóstico real. Ao observar o tamanho das células, os patologistas podem prever se um medicamento funcionará ou se as células serão resistentes. No futuro, pode até ser possível usar IA para ajudar a orientar o patologista , fazendo uma avaliação rápida sobre o tamanho das células e, portanto, os tratamentos com maior probabilidade de funcionar.

"Também esperamos que nossa descoberta leve a novas estratégias de tratamento, por exemplo, criando drogas para atingir as proteínas que regulam o tamanho das células".

O professor Kristian Helin, diretor executivo do Instituto de Pesquisa do Câncer, em Londres, disse: "Este estudo intrigante e fundamental fornece uma correlação entre alterações genéticas em células de câncer de pele e tamanho celular. Ele abre o potencial de usar alterações genéticas e tamanho celular como biomarcadores para saber como o câncer de pele responderá aos tratamentos. É particularmente empolgante que o tamanho da célula também possa ser um biomarcador importante de como outros cânceres, como o de mama ou de cabeça e pescoço, respondem aos tratamentos."