Notícia

Tsunami de luz contra o câncer

Fonte

Universidade de Roma Sapienza

Data

segunda-feira, 14 agosto 2023 16:40

Áreas

Biologia. Biomedicina. Física Médica. Fotônica. Medicina de Precisão. Microbiologia. Oncologia. Saúde Pública.

Graças a ondas de luz extremas, será possível concentrar energia de forma precisa e não invasiva em tecidos tumorais profundos. Esta é a descoberta de um grupo de pesquisa formado por pesquisadores da Universidade de Roma Sapienza, do Instituto de Sistemas Complexos do Conselho Nacional de Pesquisa (ISC/CNR), da Universidade Católica do Sagrado Coração e da Fundação do Hospital Universitário Agostino Gemelli Irccs, na Itália, que conseguiu transmitir feixe de laser extremamente intenso através de tumores milimétricos. O resultado, publicado recentemente na revista científica Nature Communications, abre perspectivas importantes para novas técnicas de fototerapia para o tratamento do câncer.

A luz laser tem um enorme potencial para o estudo e tratamento de tumores. Feixes de laser capazes de penetrar profundamente em regiões tumorais seriam de vital importância para a fototerapia, um conjunto de técnicas biomédicas de ponta que usa luz visível e infravermelha para tratar células cancerígenas ou ativar drogas e processos bioquímicos.

No entanto, a maioria dos tecidos biológicos é opticamente opaca e absorve a radiação incidente, o que representa o principal obstáculo aos tratamentos de fototerapia. Transmitir feixes de luz intensos e localizados dentro das estruturas celulares é, portanto, um dos principais desafios da biofotônica.

No estudo, uma equipe de pesquisa de físicos e biotecnólogos, liderada pelo Dr. Davide Pierangeli, pesquisador do ISC/CNR; pelo Dr. Claudio Conti, professor da Universidade de Roma Sapienza e pelo Dr. Massimiliano Papi, professor da Universidade Católica do Sagrado Coração e pesquisador da Fundação do Hospital Universitário Agostino Gemelli Irccs, descobriu que os ‘tsunamis ópticos’ podem se formar dentro das estruturas das células tumorais – ondas de luz de extrema intensidade conhecidas em muitos sistemas complexos – que podem ser exploradas para transmitir luz laser intensa e concentrada através de amostras tridimensionais de tumores pancreáticos.

“Estudando a propagação do laser através de esferoides tumorais, percebemos que dentro de um mar de luz fraca transmitida havia modos ópticos de extrema intensidade. Essas ondas extremas representam uma fonte super intensa de luz laser do tamanho de um micrômetro dentro da estrutura do tumor. Esses ‘pontos’ podem ser usados ​​para ativar e manipular substâncias bioquímicas”, explicou o Dr. Davide Pierangeli.

“Nosso estudo mostra como as ondas extremas, que até agora passavam despercebidas nas estruturas biológicas, são capazes de transportar energia espontaneamente pelos tecidos e podem ser exploradas para novas aplicações biomédicas”, continuou o Dr. Claudio Conti.

“Com este feixe de laser extremo, poderíamos sondar e tratar uma região específica de um órgão de forma não invasiva. Mostramos como essa luz pode causar aumentos de temperatura direcionados que induzem a morte de células cancerígenas, e isso tem implicações importantes para terapias fototérmicas”, concluiu o Dr. Massimiliano Papi.

O estudo demonstrou uma ferramenta totalmente nova no tratamento do câncer.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Roma Sapienza (em italiano).

Fonte: Universidade de Roma Sapienza. Imagem: Espécime tridimensional de tumor pancreático iluminado com luz laser verde. Pode ser observado um ponto de luz de extrema intensidade (tsunami óptico), que permite o transporte de energia através da intrincada estrutura das células tumorais. Fonte: Divulgação, Universidade de Roma Sapienza.

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