Compreender as células-tronco cancerígenas é vital para o tratamento do câncer e para o desenvolvimento de novas terapias contra o câncer. As células-tronco cancerígenas (CSCs) são um tipo particular de célula tumoral que pode influenciar significativamente o desenvolvimento e o crescimento da doença debilitante.
Conforme indicado pelo nome, as células-tronco cancerígenas têm a capacidade de se diferenciar e se autorrenovar, com potencial para iniciar, propagar e disseminar o câncer em pacientes, resultando em recaídas após o tratamento. 1
A terapêutica precisa ser capaz de direcionar e combater as CSCs para tratar o câncer de forma eficaz. Além de cobrir a biologia fundamental que sustenta as CSCs, este artigo oferecerá uma breve visão geral de como recursos e serviços inovadores para o laboratório podem ajudar quando se trata de direcionar células-tronco cancerígenas em pesquisas biomédicas e terapêuticas contra o câncer.
Como as células-tronco do câncer se desenvolvem?
As células-tronco têm a capacidade de se diferenciar prontamente em vários tipos de tecidos maduros, como músculos, ossos e órgãos – que são fundamentais para os padrões normais de desenvolvimento do corpo. 2
As células-tronco passam continuamente por rodadas de replicação e maturação. Embora as células-tronco tenham propriedades únicas que as ajudam a evitar mutações, às vezes elas ainda podem se materializar com consequências catastróficas, e o resultado provável é o câncer. 2
As CSCs são causadas por mutações nos genomas de células-tronco de funcionamento normal. Essas células são, portanto, o local da origem do tumor e geralmente constituem uma quantidade extremamente pequena da massa tumoral total (cerca de 0,01-2%) que pode ser realmente difícil de atingir com a terapêutica. 2
Muitos dos tratamentos de câncer de hoje concentram seus esforços na massa do tumor como um todo e não atingem diretamente essas células problemáticas.
O papel das células-tronco do câncer na biologia do tumor
A iniciação tumoral é ativada por CSCs durante a regeneração tecidual ou em resposta à exposição a carcinógenos externos, incluindo toxinas e/ou radiação que provocam mutações malignas. 1
No câncer, o crescimento incontrolável das células pode ser causado por várias mutações, incluindo a superexpressão de oncogenes e a inativação de supressores de tumor, ambas com consequências devastadoras no crescimento e desenvolvimento celular normal. 1 Essa propagação desenfreada de células resulta em um tumor.
As propriedades específicas das CSCs – em comparação com as células cancerígenas proliferativas – fazem com que elas sofram alterações genéticas instáveis. Isso significa que os tumores que formam CSCs podem se tornar cada vez mais agressivos, invasivos e resistentes aos tratamentos ao longo do tempo, eventualmente se tornando metastáticos e se espalhando para outros tecidos e áreas do corpo. 1
Devido ao papel que as CSCs desempenham na iniciação do tumor e na recorrência da doença, muitos pesquisadores estão concentrando seus esforços na caracterização de biomarcadores para as células, para que o tratamento possa ser bastante aprimorado.
Embora seja crucial atingir a própria massa tumoral, quaisquer CSCs que permaneçam têm o potencial de desenvolver metástases e o câncer continuará a se espalhar. Assim, é cada vez mais vital encontrar uma maneira de usar e direcionar células-tronco cancerígenas para aprimorar e inovar soluções biomédicas personalizadas e combater a doença devastadora.
Abordagens atuais para atingir células-tronco cancerígenas
Numerosas abordagens para o direcionamento da CSC estão em desenvolvimento, mas permanecem restritas. Por exemplo, causar uma interrupção nas vias de sinalização associadas a essas células específicas pode ser útil; no entanto, as CSCs e as células-tronco comuns compartilham vários dos mesmos caminhos, tornando essa uma opção de tratamento não específica. 3
Segmentar marcadores de superfície específicos nessas células é outra maneira de tratar potencialmente o câncer. No entanto, distinguir biomarcadores específicos não expressos em células-tronco normais é uma tarefa complicada e diminui a precisão e a eficácia do tratamento. 3
O tratamento com medicamentos também apresenta riscos devido às diferentes paisagens genéticas e epigenéticas de cada paciente, o que pode resultar em respostas extremamente variáveis ao medicamento e até efeitos colaterais graves. 4 Além disso, o uso de modelos animais é demorado, caro e menos traduzível clinicamente para sistemas humanos. 4
A primeira preocupação para impulsionar o desenvolvimento bem-sucedido de terapias CSC é a capacidade de apoiar a “tronco” das células-tronco cancerígenas fora de seu nicho fisiológico in vivo , o que é fundamental para o desenvolvimento de modelos adequados de cultura de células necessários para a pesquisa.
Meios celulares convencionais tipicamente empregados em estudos de tumores também suportam o crescimento de células tumorais benignas e tipicamente exibem uma perda de células malignas necessárias para investigação adicional. 4 Além disso, abordagens tradicionais, como classificação de células ativadas por fluorescência (FACS) e classificação de células ativadas por magnetismo (MACS), tornam complexo e trabalhoso isolar e cultivar células-tronco cancerígenas in vitro .
Como as CSCs são extremamente diversas e há déficit de marcadores distintos e específicos, a identificação, isolamento e cultura de células representam um grande desafio para cientistas e pesquisadores. 5
Soluções inovadoras para trabalhar com células-tronco cancerígenas
Como mencionado anteriormente, pode ser uma tarefa complicada ao tentar isolar e cultivar CSCs in vitro com abordagens convencionais. Assim, trabalhar com CSCs requer soluções pioneiras e específicas para combater os desafios do fluxo de trabalho do laboratório.
A PromoCell é líder no desenvolvimento de soluções para a ciência biomédica. Com uma equipe de especialistas científicos, a PromoCell fornece aos pesquisadores recursos para encontrar as respostas e iniciar tratamentos potencialmente pioneiros para desafios de saúde biológicos urgentes, como o câncer.
O sistema de cultura primária de câncer da PromoCell pode ser aplicado para o isolamento e cultura de CSCs de biópsias de tumores , bem como para determinar linhagens de células cancerígenas. 6
O Primary Cancer Culture System (PCCS) é um componente confiável e eficaz em uma caixa de ferramentas de mídia, composta pelo PCCS , o 3D Tumorsphere Medium XF e o Cancer Cell Line Medium XF , que seleciona CSCs e os preserva em cultura para uma investigação mais aprofundada, particularmente ao apoiar o crescimento de CSCs.
Essa seletividade mantém diversas populações de células cancerígenas ao mesmo tempo em que elimina a necessidade de etapas adicionais de classificação de células no fluxo de trabalho do laboratório. 4
A caixa de ferramentas é composta por vários meios funcionais que são capazes de selecionar CSCs de qualquer material inicial enquanto estabelecem uma linha celular de câncer primário e mantêm uma subpopulação de CSC definida e saudável em qualquer tipo de montagem experimental, incluindo tumorspheres 3D, co-cultivo com outros não -células tumorais, ensaios de triagem e estudos de longo prazo.
Por exemplo, as tumoresferas oferecem uma boa visão sobre a biologia do tumor, atuando como um modelo biologicamente relevante que reflete mais o tumor e a dinâmica de seu microambiente. 5
As tumoresferas requerem que as CSCs, que impulsionam a formação do tumor em cultura, assim como fazem in vivo , sejam adequadamente mantidas fora de seu nicho fisiológico, bem como sejam adequadamente formadas por um período de tempo especificado para certificar que podem ser suficientemente estudadas – todas essas características são habilitadas pela caixa de ferramentas de mídia de câncer PromoCell. 5
Entre em contato com os especialistas
Graças ao recente progresso na tecnologia e uma maior compreensão do importante papel que os CSCs desempenham, soluções inovadoras de ciências da vida, como a caixa de ferramentas de mídia de câncer da PromoCell, podem ser desenvolvidas para dimensionar os obstáculos no direcionamento das células.
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Referências
- Walcher, L., et ai. (2020). Células-Tronco do Câncer—Origens e Biomarcadores: Perspectivas para Terapias Personalizadas Direcionadas. Fronteiras em Imunologia, 11.
- Células-tronco e câncer. (2022). Harvard.edu.
- Sun, H.-R., et al. (2019). Estratégias terapêuticas visando células-tronco cancerígenas e seu microambiente. Fronteiras em Oncologia, 9.
- Hof, C. (2017, 11 de dezembro). Células cancerígenas primárias: um sistema de cultura abre as portas para a terapia individualizada. PromoCélula.
- Hof, C. (2018, 17 de abril). Um lar para células-tronco cancerígenas: Tumorspheres 3D. PromoCélula.
- Sistema de Cultura de Câncer Primário. (2022, 10 de agosto). PromoCélula.
Artigo Retirado de News Medical