Biochip monitora danos ao coração causados pela quimioterapia

O avanço foi obtido com um biochip que permite cultivar células do câncer e células saudáveis do coração no mesmo chip, controlando sua interação.
[Imagem: Khademhosseini Laboratory]

Efeitos da quimioterapia sobre o coração

O câncer de mama é o câncer mais comum nas mulheres em todo o mundo, e muitos esforços têm sido feitos no desenvolvimento de terapias para tratar essa doença.

Entre esses tratamentos, a quimioterapia tem-se mostrado um dos métodos mais eficazes; no entanto, os medicamentos usados nessas terapias podem ter efeitos colaterais adversos, o mais sério dos quais é a toxicidade para o coração.

Além de danificar os tecidos do coração, os medicamentos quimioterápicos para o câncer de mama também podem afetar a capacidade de bombeamento do coração ou resultar em insuficiência cardíaca clínica.

Para evitar esses problemas, os métodos atuais de monitoramento das pacientes incluem o uso de ecocardiogramas e outros procedimentos de imagem, bem como a realização de biópsias do coração. Mas os métodos de imagem detectam apenas insuficiência cardíaca irreversível em estágio avançado e as biópsias são altamente invasivas e fisicamente dolorosas para a paciente.

Monitoramento do coração usando biochips

Existem sistemas alternativos de monitoramento que podem simular em laboratório o que está acontecendo no corpo. Para isso são usados os chamados "órgãos em um chip", que consistem em uma pastilha com compartimentos onde são cultivados tipos específicos de tecidos humanos vivos, nos quais se pode medir os níveis de biomarcadores para determinar a condição dos tecidos.

Um grupo dos EUA e do Japão desenvolveu agora um novo sistema de órgãos em um chip que permite estudar células do câncer de mama e do coração conjuntamente, avaliando como os medicamentos para o primeiro afetam o segundo.

"Este trabalho estabelece um modelo importante para monitorar a toxicidade cardíaca da quimioterapia do câncer de mama," disse o professor Junmin Lee, do Instituto Terasaki de Inovação Biomédica, no Japão. "Nós criamos com sucesso tecidos de câncer cardíaco e de mama que imitam de perto os tecidos corporais, e desenvolvemos um dispositivo de detecção e sistema de administração de drogas aprimorados; esses são marcos na tecnologia dos órgãos em um chip."

Monitoramento dos biomarcadores

Em comparação com modelos de biochips com compartimento único, contendo tecidos ou do câncer de mama ou do coração, no novo dispositivo os tecidos de câncer de mama em crescimento ativo ficam em comunicação direta com os tecidos do coração. Isto permitiu ver uma clara diminuição dos níveis de biomarcadores cardíacos saudáveis, indicando o progresso da doença.

Além disso, o novo chip com duplo conjunto de células forneceu evidências de que a secreção do biomarcador das células do câncer de mama foi afetada não apenas pelo tratamento medicamentoso, mas também por sua interação com tecidos cardíacos com diferentes níveis de dano. Isso mostrou que a interação entre os tecidos do coração e do câncer de mama teve uma influência importante nos indicadores da função celular e da progressão da doença.

Embora nenhuma conclusão definitiva pudesse ser tirada sobre se os tecidos cardíacos pré-danificados eram mais suscetíveis à lesão cardíaca quando expostos a medicamentos contra o câncer de mama, os resultados mostraram que, em tecidos cardíacos saudáveis, a administração do medicamento contra o câncer de mama resultou na diminuição do crescimento celular e na secreção de biomarcadores de um coração saudável.

A equipe espera que esses primeiros resultados acelerem a adoção dos biochips como métodos clínicos de monitoramento das pacientes com câncer de mama.