Cientistas criam "câncer em chip" para estudar tumores e testar tratamentos

Cientistas da Universidade de Linköping, na Suécia, em colaboração com o Politecnico di Milano, na Itália, desenvolveram um inovador modelo de laboratório em formato de chip que simula o microambiente de tumores sólidos. Publicado em 27 de outubro na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), o dispositivo, com o tamanho aproximado de um selo postal, promete avançar o estudo do câncer, especialmente o de cabeça e pescoço, e a eficácia de tratamentos.

O modelo, conhecido como órgão em chip, foi projetado para reproduzir as complexas interações que ocorrem em um tumor no corpo humano. Diferente de modelos anteriores, ele integra não apenas células cancerígenas, mas também estruturas que mimetizam vasos sanguíneos, nervos e a matriz extracelular – uma rede de proteínas e substâncias que dá suporte aos tecidos. Essa abordagem busca entender como esses elementos interagem e influenciam o comportamento do câncer.

Ambiente tumoral recriado em laboratório

Para construir o chip, os pesquisadores criaram um material com ácido hialurônico, colágeno e lamininas, componentes essenciais da matriz extracelular humana. Testes demonstraram que a composição desse material é capaz de alterar o comportamento das células cancerígenas e sua sensibilidade à quimioterapia. Essa capacidade de modular o ambiente ao redor do tumor é um dos pontos fortes do novo modelo.

Em seguida, foram adicionadas estruturas semelhantes a vasos sanguíneos. Os cientistas observaram que as células tumorais demonstravam uma tendência a migrar em direção a esses vasos e iniciar um processo de invasão, um passo crucial na disseminação do câncer pelo organismo. A administração de cisplatina, um medicamento comum no tratamento de câncer, através desses vasos artificiais, revelou que a resposta das células ao tratamento variava conforme a composição do material que circundava o tumor.

O papel dos nervos no crescimento do câncer

A pesquisa avançou com a inclusão de estruturas nervosas, desenvolvidas a partir de células-tronco. Em poucos dias, observou-se que os nervos cresciam ao redor das células cancerígenas. Surpreendentemente, os tumores em contato com os nervos mostraram menor propensão a invadir os vasos sanguíneos, mas, paradoxalmente, apresentaram um crescimento mais acelerado. Essa descoberta sugere que os nervos desempenham um papel significativo nas interações que moldam o comportamento do câncer.

“Se quisermos entender por que um tumor cresce, se espalha, causa dor ou resiste ao tratamento, precisamos de modelos que reproduzam as interações entre o câncer e seu entorno”, explicou Pierfrancesco Pagella, pesquisador da Universidade de Linköping e líder do estudo. A capacidade do chip de simular essas interações complexas o torna uma ferramenta promissora para a pesquisa oncológica.

O que diz a pesquisa

Um estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) em 2026 por pesquisadores da Universidade de Linköping e do Politecnico di Milano descreve o desenvolvimento de uma plataforma de câncer de cabeça e pescoço (HNSCC) em chip, que é inervada e vascularizada e construída sobre matrizes extracelulares projetadas, definidas e sintonizáveis. O modelo permite a co-cultura de células de HNSCC derivadas de pacientes, fibroblastos associados ao câncer e células endoteliais em matrizes extracelulares projetadas (eECMs), revelando diferenças dependentes da matriz na auto-organização e sensibilidade quimioterápica. A plataforma integra essas estruturas 3D em uma interface câncer-vasculatura, possibilitando a análise da migração coletiva direcional e metástase dependente de eECM. Adicionalmente, incorporou inervação específica para HNSCC através de gânglios trigêmeos bioengenheirados humanos injetáveis em 3D, estabelecendo uma tri-interface modular de chip que captura determinantes fundamentais da progressão do HNSCC, incluindo ECM, vasculatura e inervação totalmente definidas, para investigar como o microambiente tumoral molda o comportamento do tumor sólido e as respostas terapêuticas.

Os pesquisadores acreditam que este modelo poderá ser adaptado para estudar outros tipos de tumores sólidos e, no futuro, auxiliar na triagem de medicamentos e na observação de como diferentes tumores respondem a tratamentos. No entanto, o dispositivo ainda é uma ferramenta experimental, e novos estudos são necessários para validar seu desempenho e sua capacidade de replicar o comportamento tumoral em humanos.

O câncer é uma das principais causas de morte em muitos países, e a identificação precoce é crucial para aumentar as chances de recuperação. Estar atento a sinais como perda de peso inexplicável, alterações na pele, tosse persistente, mudanças em pintas, sangue na urina ou fezes, dores crônicas, ou azia recorrente pode ser fundamental para o diagnóstico.