EACH participa de estudo que pode contribuir para o diagnóstico precoce do Melanoma

Postado em 28 de agosto de 2017

Pesquisadores da EACH participam de estudo que pode contribuir para o diagnóstico precoce do Melanoma, que é um câncer de pele de baixa ocorrência, mas que apresenta um alto potencial de metástase, ou seja, possui alta capacidade de invasão de outros órgãos e consequente espalhamento da doença pelo corpo.

Esta característica torna a detecção precoce do melanoma uma necessidade crucial para o tratamento de indivíduos que sofrem dessa enfermidade. Historicamente, imagens são importantes aliadas para o diagnóstico e podem ser bastante úteis na detecção do melanoma pelo uso de técnicas de aquisição de imagens de alta resolução destinado a classificar padrões espaciais de organização celular na pele dos pacientes.

Métodos matemáticos de análise dessas imagens ainda estão em desenvolvimento e, quando disponíveis, auxiliarão os médicos patologistas na classificação de diferentes padrões espaciais celulares como um estado saudável, tumoral pré ou pós-metástase.

Em estudo coordenado pelo professor Alexandre Ferreira Ramos, do curso de Sistemas de Informação da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH/USP) e conduzido em colaboração com cientistas da EACH e do Núcleo de Modelagem de Sistemas Complexos da Universidade de São Paulo (USP), o grupo liderado pelo professor Roger Chammas do Departamento de Oncologia e Radiologia da Faculdade de Medicina da USP e do Centro de Pesquisa Translacional em Oncologia do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (ICESP) e o grupo liderado pelo professor Yuri Suhov da Cambridge University – Inglaterra e da Penn State University e da University of Denver nos Estados Unidos e da Universidade de Debrecen, Hungria representa um passo rumo à meta de elaborar critérios quantitativos de análise de imagens de pele e sua utilização na elaboração de modelos preditivos do desenvolvimento de melanomas.

A pesquisa que foi financiada pela CAPES no âmbito do Programa Ciência sem Fronteiras – Professor Visitante Especial Yuri Suhov – com contrapartida do ICESP, constituiu uma investigação que combina esforços experimentais, computacionais e matemáticos dedicados a avaliar a formação de padrões espaciais em uma placa de cultura co-habitada por células normais e células de melanoma.

Os pesquisadores estabeleceram um critério quantitativo para diferenciar arranjos espaciais de células tumorais ou células normais em placas de cultura de acordo com a distância típica de separação entre as células observadas. As células tumorais apresentam menores distâncias de separação mútua, que é um fenômeno chamado de perda de inibição por contato, na literatura especializada.

Por sua vez, as células normais são separadas entre si por distâncias maiores por apresentarem maiores graus de inibição por contato. Experimentos conduzidos pelo Dr. Mauro Cafundó de Morais com células normais e de melanoma habitando um mesmo ambiente mostraram que as células normais formam um “oceano” circundante às diversas “ilhas” compostas exclusivamente por células de melanoma. Nas imagens é notável que as células normais localizadas em regiões mais próximas às “ilhas” de melanoma tendem a ficar mais próximas entre si do que células normais distantes das células tumorais.

Esses resultados são descritos em detalhes no artigo publicado pela revista britânica Scientific Reports.

O artigo apresenta um modelo matemático que auxilia na descrição e na previsão da dinâmica de ocupação das placas de cultura celular analisadas em laboratório. As predições estabelecidas pelo modelo matemático por meio de simulações computacionais foram confrontadas com os dados experimentais e uma boa concordância entre os resultados foi demonstrada.

Os resultados são promissores e criam a perspectiva de utilização do modelo apresentado para análise de novos experimentos que utilizam a interação entre células normais e tumorais em placas de cultura ou em condições mais complexas como experimentos in vivo.

No futuro, espera-se que esses esforços contribuam para o desenvolvimento de ferramentas dedicadas a quantificar os padrões espaciais observados em processos de formação de melanoma, e também verificar o desenvolvimento de tumores em suas fases pré-invasivas.

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