O combate a tumores com pesquisas da Estação Espacial Internacional

A Estação Espacial Internacional em 23 de Maio de 2010.

Publicado na NASA
Traduzido por Douglas Rodrigues e Josikwylkson Costa

No espaço, as coisas nem sempre acontecem da maneira que nós esperamos. No caso do câncer, pesquisadores descobriram que isto é algo bom: alguns tumores parecem ser menos agressivos em ambientes de microgravidade do espaço (comparados aos seus comportamentos em ambiente terrestre). Essa observação, reportada na pesquisa publicada em Fevereiro no jornal da FASEB (Federation of the American Societies for Experimental Biology), poderia ajudar cientistas a entenderem o mecanismo envolvido e a desenvolver drogas direcionadas a tumores que não se extinguem por meio dos tratamentos atuais. Esse trabalho é o último de um grande corpo de evidências sobre como a exploração espacial pode beneficiar os humanos.

As pesquisas na “leveza” do espaço nos oferece uma visão única em processos genéticos e celulares que simplesmente não podem ser duplicados na Terra, mesmo em microgravidade simulada. “A microgravidade pode ser simulada na Terra, mas nós sabemos que a microgravidade simulada não é a mesma que a real microgravidade”, diz Daniela Gabriele Grim, doutora em medicina, uma pesquisadora do Departamento de Biomedicina e Farmacologia da Universidade de Aarhus, e autora do paper na FASEB.

A verdadeira microgravidade afeta células humanas de inúmeras maneiras. Por um lado, as células cultivadas no espaço se arranjam em agrupamentos tridimensionais, ou agregados, que se assemelham, ligeiramente, ao que acontece no corpo. “Sem o impulso gravitacional, as células formam agregados tridimensionais, podendo adquirir formato esferoide”, Grimm explica. “Esferoides de células cancerígenas compartilham muitas semelhanças através de metástases (células cancerígenas que se espalham pelo corpo)”. Determinar os mecanismos moleculares por trás das formações esferoides pode, portanto, melhorar a nossa compreensão de como o câncer se espalha.

Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm Linha celular do câncer na tireoide FTC-133 após quatro horas de exposição à microgravidade simulada. Os núcleos são as manchas azuis e os citoesqueletos, as partes verdes e vermelhas.
Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm.
Linha celular do câncer na tireoide FTC-133 após quatro horas de exposição à microgravidade simulada. Os núcleos são as manchas azuis e os citoesqueletos, as partes verdes e vermelhas.

O paper na FASEB resultou em uma investigação no SIMBOX (Science in Microgravity Box), instalação a bordo do Shenzhou-8, lançado em 2011. Células cultivadas no espaço e em ambiente de microgravidade simulada, localizadas nele, foram analisadas por mudanças nas expressões genéticas e nos perfis de secreção, com os resultados sugerindo uma diminuição das expressões genéticas, o que indica um alto grau de malignidade nas células cancerígenas.

O trabalho foi financiado por uma subvenção do German Space Life Sciences Program, gerenciado pela DLR (Agência Espacial Alemã), em colaboração com chineses. Grimm e seus colegas estão seguindo com uma investigação adicional, uma investigação da Nanoracks Cellbox, chamada de “Efeitos da microgravidade em células de carcinoma na tireoide humana”, programado para lançamento em Março da terceira missão de reabastecimento SpaceX para a ISS (International Space Station). Outra investigação dos “esferoides” está sendo planejada para 2015. O objetivo geral é achar o máximo de genes e proteínas possíveis que são afetados pela microgravidade e identificar as atividades celulares que eles influenciam. Pesquisadores podem utilizar essa informação para desenvolver novas estratégias para o combate do câncer.

Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm Esferoides multicelulares tridimensionais de tumores que começam a se formar depois da exposição á microgravidade real.
Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm
Esferoides multicelulares tridimensionais de tumores que começam a se formar depois da exposição á microgravidade real.

Em um paper recente, publicado na Nature Reviews Cancer, Jeanne Becker, Ph.D, um biólogo celular na Nano3D Biosciences em Houston e o principal investigador do CBOSS (Cellular Biotechnology Operations Support System), examinou 200 papers de biologia celular baseados em pesquisas de microgravidade durante décadas. Este conjunto de trabalhos mostra não só que a arquitetura das células mudam na microgravidade, mas o sistema imunológico também é suprimido. Outros estudos, além dos de Grimm, mostraram que a microgravidade induziu mudanças na expressão genética. A chave variável, Becker conclui, é a gravidade. E, realmente, o único modo de reduzir a gravidade é ir ao espaço.

Para maximizar o uso da plataforma de microgravidade única na estação espacial, em 2011, a NASA nomeou o CASIS (Center for the Advancement of Science in Space) como gerente do Laboratório Nacional dos Estados Unidos da estação. Através da seleção de pesquisadores e de projetos, conectando investigadores e cientistas e melhorando o acesso à estação, o CASIS acelerou novas tecnologias e produtos com potencial de beneficiar a humanidade. Recentemente, o CASIS, também, solicitou propostas de pesquisas sobre os efeitos da microgravidade sobre as propriedades fundamentais das células-tronco. Esta solicitação, diz Patrick O’Neill, gerente de comunicações, gerou uma resposta fantástica da comunidade de investigação – maior que qualquer outra proposta do CASIS. Isto, ele diz, se deve ao fato de que o CASIS se tornou mais conhecido dentro da comunidade científica e de pesquisas como uma opção viável para o envio de pesquisas para a estação espacial. Isto é, também, porque agora que a estação está completa, os tripulantes podem aumentar seu foco nas pesquisas. Resumindo, este é o momento ideal para mandá-las para a estação.

Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm Câmaras experimentais automatizadas que serão utilizadas para a cultivação das células de câncer da tireoide, a bordo da ISS.
Foto tirada pela equipe de Daniela Grimm
Câmaras experimentais automatizadas que serão utilizadas para a cultivação das células de câncer da tireoide, a bordo da ISS.

Grimm concorda. “A estação é uma ferramenta extremamente valiosa para estudos, a longo-prazo, de células em microgravidade. A exposição à real microgravidade no espaço sempre será o padrão de ouro para todas as pesquisas de microgravidade e, portanto, será um importante pilar para o nosso trabalho”

Graças às pesquisas no espaço, cientistas continuam a aprender mais sobre doenças e seus possíveis tratamentos aqui na Terra. Com este novo conhecimento, nós podemos transformar esse comportamento inesperado na microgravidade para nosso próprio benefício.

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