Células cancerígenas circulantes no sangue são detectadas com biolaser

As células cancerígenas são colocadas entre dois espelhos e um laser de excitação é direcionado a elas, uma célula de cada vez.
[Imagem: Jacob Dwyer/Michigan Medicine]

Células tumorais circulantes

Pesquisadores desenvolveram uma maneira de detectar células tumorais circulantes na corrente sanguínea de pacientes com câncer de pâncreas e câncer de pulmão.

À medida que os tumores se desenvolvem, eles liberam células na corrente sanguínea. Embora essas células tumorais circulantes sejam amplamente superadas em número por milhões de outras células sanguíneas, detectá-las precocemente pode melhorar os prognósticos do tratamento.

Por exemplo, o câncer de pâncreas tem um prognóstico ruim porque, quando detectado, já é tarde demais para ser tratado. Da mesma forma, as taxas de detecção do câncer de pulmão, especialmente se ele recidivar após o tratamento, também são baixas.

As técnicas atuais de detecção de células tumorais circulantes envolvem a marcação de proteínas específicas na superfície das células tumorais com corantes fluorescentes. Mas isso não funciona para todos os cânceres porque algumas células não têm essas proteínas em sua superfície e, portanto, passam despercebidas. E essas técnicas também perdem informações valiosas sobre o que está acontecendo dentro das células cancerígenas.

Para superar essas deficiências, Weishu Wu e colegas da Universidade de Michigan (EUA) se voltaram para os biolasers, emissões de luz das próprias células.

Biolaser

As células a serem analisadas passam entre dois espelhos, onde recebem a luz de um laser. Quando a energia do laser tem a intensidade precisamente ajustada, as próprias células reemitem luz laser, sendo chamadas de lasers celulares.

"A emissão de laser de um laser celular é muito mais forte do que a que obtemos com as técnicas fluorescentes tradicionais," disse o professor Xudong Fan. "As imagens de emissão de laser também são diferentes; na emissão de fluorescência, as células parecem esferas brilhantes. No entanto, com um laser é possível ver diferentes formas que fornecem informações sobre como o DNA está organizado dentro das células cancerígenas."

Quando os dados da emissão dos biolasers foram analisados por um sistema de inteligência artificial, o modelo mostrou-se tão eficaz que, mesmo tendo sido treinado usando células de câncer de pâncreas, ele foi capaz de identificar células de câncer de pulmão sem exigir nenhum treinamento adicional.

A equipe agora está se dedicando a construir um dispositivo que possa isolar as células cancerígenas depois que elas forem detectadas, o que permitirá sua análise, para caracterização do câncer e definição dos tratamentos.