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Mapas espaciais do melanoma revelam como as células individuais interagem à medida que o câncer progride
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O melanoma1 é um câncer2 um tanto incomum – que floresce diante de nossos olhos3, muitas vezes na pele4 exposta ao sol, e pode rapidamente se tornar mortal, pois vira nossa própria pele4 contra nós e se espalha para outros órgãos.
Felizmente, quando detectado precocemente, o melanoma1 geralmente pode ser curado com cirurgia simples, e agora existem tratamentos melhores para casos avançados, incluindo imunoterapias que preparam o sistema imunológico5 do paciente para combater o câncer2.
No entanto, muito permanece desconhecido sobre o melanoma1, incluindo os detalhes de como ele se desenvolve nos estágios iniciais e como melhor identificar e tratar os casos iniciais mais perigosos.
Agora, uma equipe da Harvard Medical School (HMS) criou mapas espaciais no nível de uma única célula6 que revelam, em detalhes sem precedentes, como as células7 de melanoma1 e células7 próximas, incluindo células7 imunes, interagem à medida que um tumor8 se desenvolve.
Os mapas, descritos no estudo publicado na revista Cancer2 Discovery, oferecem nova compreensão sobre como as interações entre as células7 mudam à medida que o melanoma1 avança e como as células7 cancerígenas suprimem o sistema imunológico5 à medida que assumem o controle.
“O objetivo principal era entender os eventos iniciais no melanoma1 que levam ao desenvolvimento de um tumor”, disse o principal autor Ajit Nirmal, pesquisador da Harvard Medical School.
Saiba mais sobre "Melanoma1", "Câncer2 de pele4" e "Conhecendo o sistema imunológico5".
A equipe da HMS está construindo os mapas em um atlas9 de melanoma1 que estará disponível gratuitamente para a comunidade científica como parte da Rede de Atlas9 de Tumores Humanos do Instituto Nacional do Câncer2 dos Estados Unidos. Eles esperam que, eventualmente, o atlas9 possa servir como um ponto de partida para os cientistas estudarem como prevenir o melanoma1 e como tratá-lo em seus estágios iniciais antes que se torne um câncer2 completo. O objetivo final desses esforços é ajudar os médicos a diagnosticar o melanoma1 e ajudá-los a prescrever tratamentos personalizados com base no perfil individual do tumor8 de cada paciente.
“Esta foi uma oportunidade para estudar o melanoma1 em seu início e coletar um recurso de informações que podemos compartilhar com a comunidade”, disse Sandro Santagata, professor associado de patologia10 da HMS no Brigham and Women's Hospital e co-autor sênior11 do artigo junto com Peter Sorger, professor de farmacologia12 de sistemas da HMS.
No artigo publicado, os pesquisadores descrevem a paisagem espacial da progressão e imunoedição no melanoma1 primário em resolução de célula6 única.
O melanoma1 cutâneo13 é uma neoplasia14 altamente imunogênica, curável cirurgicamente em estágios iniciais, mas com risco de vida quando metastático. Neste estudo, eles integraram imagens high-plex, microscopia 3D de alta resolução e transcriptômica de microrregião espacialmente resolvida para estudar a evasão imunológica e a imunoedição no melanoma1 primário.
Foi descoberto que as vizinhanças celulares recorrentes envolvendo células7 tumorais, imunes e estromais mudam significativamente ao longo de um eixo de progressão envolvendo estados precursores, melanoma1 in situ15 e tumor8 invasivo.
Marcas de imunossupressão16 já são detectáveis em regiões precursoras. Quando os tumores se tornam localmente invasivos, forma-se um ambiente supressivo consolidado e espacialmente restrito ao longo da fronteira tumor8-estroma17.
Esse ambiente é estabelecido por gradientes de citocinas18 que promovem a expressão de MHC-II e IDO1, e por contatos celulares mediados por PD1-PDL1 envolvendo macrófagos19, células dendríticas20 e células7 T. A poucos milímetros de distância, células7 T citotóxicas fazem sinapse com células7 de melanoma1 em campos de regressão tumoral. Assim, a invasão e a imunoedição podem coexistir com poucos milímetros uma da outra em um único espécime.
“Conseguimos ver tudo, desde pele4 normal a lesões21 iniciais e melanoma1 invasivo, às vezes tudo em um pedaço de tecido”, disse Santagata. “Você acaba com este mapa de como o melanoma1 está se desenvolvendo bem na sua frente.”
Os mapas revelam o que Santagata descreve como “a batalha entre células7 tumorais e células7 imunes” que resulta no melanoma1 sucumbindo quando as células7 imunes são vitoriosas, e o melanoma1 progredindo quando as células7 tumorais vencem.
Especificamente, os mapas mostraram que nos estágios iniciais do melanoma1, as chamadas lesões21 precursoras eram compostas por tipos e proporções de células7 semelhantes à pele4 normal, mas essas células7 tinham um padrão de interação drasticamente diferente, que incluía sinais22 de imunossupressão16.
“Isso indica que provavelmente há algum nível de reestruturação no microambiente do tumor8 que poderia ajudar no desenvolvimento do tumor”, disse Nirmal.
Em conjunto, as descobertas demonstram que “esses ambientes locais envolvem muito mais interações físicas entre as células7 do que poderíamos imaginar”, disse Sorger. “As células7 estão, na verdade, em uma rede de comunicação incrivelmente densa.”
“As vizinhanças das células7 tumorais e as interações entre as células7 nos dizem como o tumor8 pode progredir, e essa é uma forma totalmente nova de biomarcador que não foi aplicada antes”, acrescentou Santagata. “Com esses novos mapas espaciais, temos a capacidade de vincular interações celulares com comportamento fisiológico23 e, eventualmente, resultados clínicos”.
Leia sobre "Lesões21 pré-cancerosas da pele4", "Entendendo o que são metástases24" e "Câncer2 - informações importantes".
Fontes:
Cancer2 Discovery, publicação em 11 de abril de 2022.
Harvard Medical School, notícia publicada em 14 de abril de 2022.
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NEWS.MED.BR, 2022. Mapas espaciais do melanoma revelam como as células individuais interagem à medida que o câncer progride. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1415050/mapas-espaciais-do-melanoma-revelam-como-as-celulas-individuais-interagem-a-medida-que-o-cancer-progride.htm>. Acesso em: 7 dez. 2022.
Complementos
1 Melanoma: Neoplasia maligna que deriva dos melanócitos (as células responsáveis pela produção do principal pigmento cutâneo). Mais freqüente em pessoas de pele clara e exposta ao sol.Podem derivar de manchas prévias que mudam de cor ou sangram por traumatismos mínimos, ou instalar-se em pele previamente sã.
2 Câncer: Crescimento anormal de um tecido celular capaz de invadir outros órgãos localmente ou à distância (metástases).
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3 Olhos:
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4 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
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5 Sistema imunológico: Sistema de defesa do organismo contra infecções e outros ataques de micro-organismos que enfraquecem o nosso corpo.
6 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
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7 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
8 Tumor: Termo que literalmente significa massa ou formação de tecido. É utilizado em geral para referir-se a uma formação neoplásica.
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9 Atlas:
10 Patologia: 1. Especialidade médica que estuda as doenças e as alterações que estas provocam no organismo. 2. Qualquer desvio anatômico e/ou fisiológico, em relação à normalidade, que constitua uma doença ou caracterize determinada doença. 3. Por extensão de sentido, é o desvio em relação ao que é próprio ou adequado ou em relação ao que é considerado como o estado normal de uma coisa inanimada ou imaterial.
11 Sênior: 1. Que é o mais velho. 2. Diz-se de desportistas que já ganharam primeiros prêmios: um piloto sênior. 3. Diz-se de profissionais experientes que já exercem, há algum tempo, determinada atividade.
12 Farmacologia: Ramo da medicina que estuda as propriedades químicas dos medicamentos e suas respectivas classificações.
13 Cutâneo: Que diz respeito à pele, à cútis.
14 Neoplasia: Termo que denomina um conjunto de doenças caracterizadas pelo crescimento anormal e em certas situações pela invasão de órgãos à distância (metástases). As neoplasias mais frequentes são as de mama, cólon, pele e pulmões.
15 In situ: Mesmo que in loco , ou seja, que está em seu lugar natural ou normal (diz-se de estrutura ou órgão). Em oncologia, é o que permanece confinado ao local de origem, sem invadir os tecidos vizinhos (diz-se de tumor).
16 Imunossupressão: Supressão das reações imunitárias do organismo, induzida por medicamentos (corticosteroides, ciclosporina A, etc.) ou agentes imunoterápicos (anticorpos monoclonais, por exemplo); que é utilizada em alergias, doenças autoimunes, etc. A imunossupressão é impropriamente tomada por alguns como sinônimo de imunodepressão.
17 Estroma: 1. Na anatomia geral e em patologia, é o tecido conjuntivo vascularizado que forma o tecido nutritivo e de sustentação de um órgão, glândula ou de estruturas patológicas. 2. Na anatomia botânica, é a matriz semifluida dos cloroplastos na qual se encontram os grana, grânulos de amido, ribossomas, etc. 3. Em micologia, é a massa de tecido de um fungo, formada a partir de hifas entrelaçadas e que, nos cogumelos, geralmente corresponde à maior parte do corpo.
18 Citocinas: Citoquina ou citocina é a designação genérica de certas substâncias segregadas por células do sistema imunitário que controlam as reações imunes do organismo.
19 Macrófagos: É uma célula grande, derivada do monócito do sangue. Ela tem a função de englobar e destruir, por fagocitose, corpos estranhos e volumosos.
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20 Células Dendríticas: Células especializadas do sistema hematopoético que possuem extensões semelhantes a ramos. São encontradas em todo o sistema linfático, e tecidos não linfóides, como PELE e o epitélio nos tratos intestinal, respiratório e reprodutivo. Elas prendem e processam ANTÍGENOS e os apresentam às CÉLULAS T, estimulando assim a IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS. São diferentes das CÉLULAS DENDRÍTICAS FOLICULARES não hematopoéticas, que têm morfologia e função do sistema imune semelhantes, exceto em relação à imunidade humoral (PRODUÇÃO DE ANTICORPOS).
21 Lesões: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
22 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
23 Fisiológico: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
24 Metástases: Formação de tecido tumoral, localizada em um lugar distante do sítio de origem. Por exemplo, pode se formar uma metástase no cérebro originário de um câncer no pulmão. Sua gravidade depende da localização e da resposta ao tratamento instaurado.