Em uma nova descoberta que pode transformar o tratamento do câncer, pesquisadores do KAIST (Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia) anunciaram no dia 20 de dezembro o desenvolvimento de uma tecnologia inovadora para tratar o câncer de cólon. Liderada pelo professor Kwang-Hyun Cho, do Departamento de Engenharia Biológica e Cerebral, a pesquisa foca na conversão de células cancerígenas em um estado semelhante às células normais do cólon, sem a necessidade de destruí-las. A abordagem evita, assim, os efeitos colaterais severos associados às terapias convencionais que matam tanto células cancerígenas quanto saudáveis.

A equipe de pesquisa concentrou-se na observação de que, durante o processo de oncogênese (desenvolvimento do câncer), as células normais do corpo regridem em sua trajetória de diferenciação. Baseado nessa observação, os cientistas desenvolveram uma tecnologia para criar um "gêmeo digital" da rede de genes associada à diferenciação das células normais. Através de uma análise de simulação, eles identificaram interruptores moleculares mestres que podem induzir as células cancerígenas a voltar a um estado semelhante ao das células saudáveis do cólon.

< Figura 1. Tecnologia para criar um gêmeo digital de uma rede genética a partir de dados de transcriptoma de célula única de uma trajetória de diferenciação celular normal. A equipe de pesquisa do professor Kwang-Hyun Cho desenvolveu uma tecnologia de criação de gêmeos digitais que observa precisamente a dinâmica das relações regulatórias genéticas durante o processo de diferenciação de células normais ao longo de uma trajetória de diferenciação e analisa as relações entre genes-chave para construir um modelo matemático que pode ser simulado (AF). Além disso, eles desenvolveram uma tecnologia para descobrir fatores regulatórios-chave que controlam a trajetória de diferenciação de células normais simulando e analisando esse gêmeo digital. >

< Figura 4. Verificação do efeito dos principais fatores de controle descobertos usando células de câncer de cólon e experimentos com animais na reversibilidade do câncer de cólon. Os principais fatores de controle da trajetória de diferenciação de células de cólon normais descobertos por meio da análise de simulação de gêmeos digitais foram aplicados a células de câncer de cólon reais e modelos animais de camundongos com câncer de cólon para verificar experimentalmente o efeito da reversibilidade do câncer. Os principais fatores de controle reduziram significativamente a proliferação de três linhagens de células de câncer de cólon (A), e isso foi confirmado da mesma forma em modelos animais (BD). >

O professor Kwang-Hyun Cho expressou entusiasmo com os resultados, afirmando: "O fato de que células cancerígenas podem ser convertidas de volta em células normais é um fenômeno surpreendente. Este estudo prova que tal reversão pode ser induzida sistematicamente." Ele também destacou que esta pesquisa introduz o conceito de terapia reversível para o câncer, que pode ser aplicada a diferentes tipos de câncer, oferecendo novas possibilidades para o tratamento da doença.

< Figura 5. A mudança na expressão gênica geral foi confirmada por meio da regulação dos principais fatores regulatórios identificados, que converteram o estado das células do câncer de cólon para o das células normais do cólon. Os transcriptomas de tecidos de câncer de cólon e tecidos normais do cólon de mais de 400 pacientes com câncer de cólon foram comparados com os transcriptomas de linhagens de células de câncer de cólon e linhagens de células reversíveis de câncer de cólon, respectivamente. Os resultados da comparação confirmaram que a regulação dos principais fatores regulatórios identificados converteu todas as três linhagens de células de câncer de cólon para um estado semelhante à expressão do transcriptoma de tecidos normais do cólon. >

Além disso, a tecnologia desenvolvida pela equipe permite identificar alvos específicos para a reversão do câncer, por meio da análise detalhada das trajetórias de diferenciação das células normais. Esse avanço representa um passo significativo na busca por terapias mais eficazes e menos invasivas para tratar o câncer.

O estudo foi publicado na edição online do periódico internacional Advanced Science, em 11 de dezembro, e contou com a colaboração de diversos pesquisadores, incluindo Jeong-Ryeol Gong, Chun-Kyung Lee, Hoon-Min Kim, Juhee Kim e Jaeog Jeon. O trabalho recebeu apoio do Ministério da Ciência e ICT da Coreia e da National Research Foundation of Korea, através de programas de pesquisa para pesquisadores de meia carreira e laboratórios de pesquisa básica.

Com o objetivo de tornar essas descobertas acessíveis para a prática clínica, os resultados da pesquisa foram transferidos para a BioRevert Inc., empresa dedicada ao desenvolvimento de terapias de reversão do câncer.

< Figura 6. Diagrama esquemático dos resultados da pesquisa. A equipe de pesquisa do professor Kwang-Hyun Cho desenvolveu uma tecnologia de origem para descobrir sistematicamente os principais fatores de controle que podem induzir a reversibilidade das células do câncer de cólon por meio de uma abordagem de biologia de sistemas e uma análise de simulação de gêmeo digital da trajetória de diferenciação de células normais do cólon, e verificou os efeitos da reversão no câncer de cólon real por meio de experimentos com células moleculares e experimentos com animais. >

Essa nova abordagem oferece uma visão promissora para o futuro do tratamento do câncer, ao buscar reverter as células cancerígenas sem os danos colaterais dos métodos tradicionais.