Uma equipe de cientistas da Mayo Clinic está estudando uma estratégia inovadora para o tratamento de câncer avançado, com a utilização da genômica e amostras de tumores humanos como guia. A nova abordagem, chamada Ex Vivo, cria uma réplica em miniatura do câncer para testar terapias fora do corpo de um paciente, combinada com uma análise genômica abrangente das células cancerígenas do paciente. O sistema de saúde Mayo é considerado o melhor dos EUA, em ranking da revista US News & World Report “Melhores hospitais Honor Roll”, 2019-2020. A Mayo Clinic, possui instalações na Flórida, Minnesota e no Arizona.

“Estamos agora à beira do entendimento do câncer no nível individual, no nível de complexidade molecular”, diz George Vasmatzis, Ph.D., líder do estudo e co-diretor do Programa de Descoberta de Biomarcadores da Mayo Clinic, no Center for Individualized Medicine.

Vasmatzis diz que o Ex Vivo finalmente adapta a droga mais eficaz, ou combinação de drogas, a cada tumor de câncer individual. Ele prevê que o estudo promova uma importante transformação em como os pacientes com câncer são diagnosticados e tratados. “Estávamos cegos e agora podemos ver, porque se você pode entender o câncer, pode administrá-lo”, diz.

Medicamentos de precisão

Mais de 1,8 milhão de pessoas nos EUA foram diagnosticadas com câncer em 2019, de acordo com a American Cancer Society, e um número estimado de 610 mil mortes foram atribuídas à doença – no Brasil, em 2018, foram estimados 559 mil novos casos de câncer, de acordo com a Agência para a Pesquisa do Câncer, entidade ligada à Organização Mundial da Saúde (OMS).

Nos EUA, a maioria das mortes por câncer foi resultado de metástases, quando grupos de células cancerígenas circulam e se espalham para órgãos vitais.

A estratégia Ex Vivo se concentra em encontrar opções de tratamento onde não existia, conhecendo a história completa de cada tumor e reconhecendo o câncer de cada paciente como uma doença única de células mutáveis.

O Dr. Vasmatzis explica como os mistérios do câncer podem ser abordados e desvendados individualmente. “Mesmo dentro do mesmo tumor, células diferentes podem ter diferentes alterações genéticas. As células cancerígenas evoluem e se multiplicam e, quando o câncer se torna avançado, perde a conexão de onde começou – pulmão, mama, cérebro – e se torna mais individual [único]. É por isso que os medicamentos que são totalmente eficazes em alguns pacientes fornecem pouca ou nenhuma resposta em outros”, explica.

George Vasmatzis

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Procedimento Ex Vivo: 1 paciente por vez, 1 tumor por vez

O procedimento Ex Vivo começa com uma pequena biópsia do tumor de um paciente e disseca os detalhes genéticos em alta resolução para descobrir para onde o câncer está indo e o que está fazendo. O Dr. Vasmatzis diz que retirar as muitas camadas de informações complexas exige uma equipe de especialistas médicos altamente especializados em oncologia, patologia, biologia, genética, entre outras especialidades.

“Por exemplo, uma equipe de aquisição de tecidos muito sofisticada é extremamente importante para garantir que estamos extraindo os tipos de células certos. Precisamos de conhecimento em biologia molecular para obter bilhões de bits de dados das células e amplificar essas informações para sequenciamento. Então, você precisa de analistas e matemáticos para poder interpretar e desenvolver algoritmos”, aponta.

A personalização do tratamento é enfatizada pelo Dr. Vasmatzis, que explica que, muitas vezes, todo o laboratório está focado no câncer de apenas um paciente. “Uma pessoa de cada vez, um tumor de cada vez”, diz.

Replicando tumores de câncer

Depois de descobrir o roteiro genômico do câncer, a segunda parte do estudo começa com o teste de medicamentos existentes aprovados pela agência reguladora de medicamentos dos EUA, a Food and Drug Administration (FDA) nas células cancerígenas.

O Dr. Vasmatzis diz que os primeiros resultados dos 100 primeiros testes Ex Vivo são promissores. “O Ex Vivo nos permite ficar à frente do câncer, e não atrás dele. Este é o caminho a seguir para a medicina individualizada”, ressalta.

Supervisionando a parte de microcâncer do estudo e co-liderando o projeto, está o biólogo e presidente do Departamento de Biologia do Câncer da Mayo Clinic, Panos Anastasiadis. O Dr. Anastasiadis e sua equipe usam uma segunda parte do tumor de um paciente para criar réplicas de câncer em miniatura em 3D.

George Vasmatzis em laboratório da Mayo

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“Separamos todas as células que formaram esse tumor. Então, qualquer que seja o tumor, agora são células individuais”, detalha. De acordo com Anastasiadis, um pequeno número de células é dividido em gotículas líquidas, onde as células se reagrupam. “As células que originalmente faziam parte da estrutura do tumor estavam aderindo uma à outra. E eles aderem um ao outro novamente nas culturas 3D”, diz. Anastasiadis explica que as células formam versões em miniatura do tumor que originalmente estavam dentro do corpo do paciente.

“Só que agora está fora do corpo do paciente e podemos testar drogas nele. E estamos procurando as drogas e combinações de drogas que visam as alterações genômicas no tumor individual de cada paciente e que matam a maioria ou todas as células”, salienta.

Cada modelo de câncer em miniatura pode rastrear dezenas de candidatos a medicamentos, incluindo combinações nunca antes experimentadas, bem como imunoterapias e terapias virais.

“Usando genômica avançada, geralmente identificamos alguns, talvez 10 a 20 alvos em potencial para o tratamento. A triagem de microcâncer identifica a terapia mais eficaz fora do corpo. Nossa teoria é que, quando tratarmos o paciente com essa terapia, também teremos uma forte resposta ao tratamento”, ressalta.

“O Ex Vivo nos permite ficar à frente do câncer em vez de ficar atrás dele. Este é o caminho a seguir para a medicina individualizada”, diz Anastasiadis.

Genômica + câncer em miniatura: menos tentativa e erro

O Dr. Anastasiadis enfatiza a força do Ex Vivo em fazer as duas partes: a genômica e o câncer em miniatura. “Através da genômica, conhecemos apenas certas mutações ou amplificações, que chamamos de ‘genes impulsionadores’ ou ‘mutações condutoras’. Conhecer apenas a genômica é inconclusivo. Você precisa dos dois”, diz.

Ele aponta para a “proteína HER2” no câncer de mama como um bom exemplo. Pacientes com câncer de mama positivo no receptor 2 do fator de crescimento epidérmico humano (HER2), responsável por um em cada cinco casos de câncer de mama, são tratadas com terapia direcionada ao HER2, mas nem sempre é eficaz.

“Não sabemos por que apenas 70% dos pacientes respondem à terapia direcionada ao HER2, enquanto 30% não. Para complicar, na maioria dos casos, você tem mais de um driver [condutor] em potencial, mas não sabe onde direcionar a terapia”, salienta.

O Dr. Anastasiadis aponta que, testar um medicamento no tumor isolado em miniatura antes de testá-lo no paciente, pode auxiliar a elucidar essas incertezas. Ele diz que a Ex Vivo busca eliminar o método de tentativa e erro de pacientes expostos a medicamentos que geralmente são tóxicos e não oferecem benefícios.

Minetta Liu

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Próximos passos

Após a conclusão de cada teste Ex Vivo, os pesquisadores e as equipes médicas se reúnem para uma revisão abrangente. As reuniões são comandadas pela oncologista Minetta Liu, presidente do Departamento de Oncologia da Mayo.

“Ex Vivo é o paradigma de que precisamos”, diz o Dr. Liu, cujo foco clínico é a oncologia da mama. “Existem muito poucos cânceres metastáticos ou avançados para os quais as terapias disponíveis proporcionam uma longevidade significativa”, diz Liu. “A seleção precisa de medicamentos é claramente necessária. Isso será realizado por meio de genômica e modelagem funcional para avaliar quais terapias funcionarão melhor para um indivíduo naquele ponto específico do curso da doença. ”

A equipe da Ex Vivo planeja continuar o estudo por mais um ou dois anos antes de levar o procedimento à prática clínica. “O que espero é que, à medida que adquirimos mais conhecimento, começaremos a identificar os padrões que funcionem”, diz o Dr. Vasmatzis. “Temos muito trabalho a fazer para dar o próximo passo, mas empreendemos paixão em levar estas inovações aos nossos pacientes em um futuro próximo”.

Com informações Mayo Clinic. Edição SS.