Minitumores derivados de células de câncer de mama

No âmbito do Dia Internacional contra o Câncer de Mama, o cultivo de minitumores agora permite compreender sua resistência aos tratamentos e aproximar a medicina personalizada.

O câncer de mama continua sendo um dos principais desafios da medicina moderna. Somente em 2020, foram diagnosticados mais de 2,3 milhões de novos casos em todo o mundo, e estima-se que, até 2040, esse número aumente para mais de 3 milhões por ano. Apesar dos avanços na detecção precoce e nas terapias direcionadas, as taxas de mortalidade continuam altas devido à complexidade biológica da doença e à sua enorme variabilidade entre os pacientes.

Diante desse panorama, um grupo de pesquisadores do Instituto Nacional de Educação e Pesquisa Farmacêutica (NIPER-Calcutá), em colaboração com o Instituto Nacional de Câncer Chittaranjan, da Índia, desenvolveu um modelo revolucionário: minitumores tridimensionais derivados diretamente de tecidos de pacientes com câncer de mama, capazes de reproduzir a estrutura, o comportamento e a resposta imunológica do tumor original, sem o uso de animais de laboratório.

O estudo, publicado em julho de 2025, descreve uma metodologia totalmente nova para o desenvolvimento de organoides 3D induzidos mecanicamente, que visa superar as limitações dos modelos tradicionais, como as culturas bidimensionais e os testes em animais, a fim de avançar em direção a uma pesquisa mais precisa, reproduzível e ética.

Organoides que reproduzem a complexidade do tumor humano

A equipe liderada por Subhadeep Roy e Velayutham Ravichandiran conseguiu gerar e manter organoides tridimensionais a partir de amostras de pacientes com diferentes subtipos de câncer de mama (ER+, PR+ e HER2+), que representam os perfis mais frequentes da doença.

Esses organoides derivados de pacientes (PDO) foram obtidos por meio de um procedimento de dissociação mecânica; ou seja, sem enzimas nem reagentes que alterem as interações celulares. Em vez disso, os pesquisadores utilizaram pipetagem suave e cortes controlados do tecido para preservar a arquitetura natural e as conexões entre as células do tumor. Uma vez inseridos em uma matriz extracelular tridimensional, os fragmentos começaram a se organizar espontaneamente em estruturas esféricas que imitam os lóbulos e ductos do tecido mamário.

Durante um período de 30 dias, os organoides mantiveram uma alta viabilidade celular, sem indícios de morte celular, e reproduziram fielmente a composição do microambiente tumoral original: fibroblastos, células epiteliais, células-tronco mesenquimais, endoteliais e imunes. Esse nível de heterogeneidade celular nunca havia sido alcançado com tanta fidelidade em um modelo in vitro.

O câncer de mama não é apenas um conjunto de células malignas, mas um ambiente complexo no qual diferentes tipos de células interagem entre si.  O novo modelo permitiu observar detalhadamente essas interações, por meio de técnicas de laboratório, onde se confirmou a existência dos mesmos marcadores celulares tumorais e do sistema imunológico que aparecem em um tumor humano em condições normais, os quais produzem principalmente inflamação crônica e alterações no tecido — processos fundamentais na progressão tumoral e na resistência às terapias oncológicas. Ao analisar as células secretadas pelos organoides, foram encontradas moléculas que promovem a migração de células cancerosas e, ao mesmo tempo, a evasão do sistema imunológico, além de marcadores que geram condições ideais para a sobrevivência de um tumor, como o estresse oxidativo. 

Essas descobertas demonstram que os minitumores 3D podem funcionar como modelos microfisiológicos realistas do câncer humano, muito mais representativos do que os modelos animais, ao refletirem tanto a diversidade celular quanto os processos inflamatórios característicos do microambiente tumoral.

Do laboratório à medicina personalizada

Um dos maiores pontos fortes desse modelo é sua reprodutibilidade e escalabilidade. Mais de 70% das amostras de pacientes conseguiram se transformar em organoides viáveis, o que abre a possibilidade de criar biobancos de tumores personalizados para investigar respostas terapêuticas específicas. Esses minitumores podem ser cultivados repetidamente a partir de pequenas biópsias, o que permitiria avaliar a eficácia de diferentes medicamentos antes de aplicá-los na paciente, reduzindo os ensaios clínicos com animais e acelerando o desenvolvimento de terapias individualizadas.

Os pesquisadores destacam que seu sistema 3D também pode ser utilizado para a triagem de medicamentos, a identificação de biomarcadores de resistência e estudos de imunoterapia, integrando informações moleculares, celulares e bioquímicas em um único modelo. O uso de organoides derivados de pacientes representa, assim, um passo crucial rumo à oncologia de precisão, na qual os tratamentos são adaptados ao perfil biológico único de cada tumor. Além disso, contribui para os objetivos globais de substituição e redução do uso de animais na pesquisa biomédica, alinhando-se aos princípios das das 3R (Substituição, Redução e Aperfeiçoamento) promovidos pela União Europeia e pela OCDE.

O desenvolvimento desses organoides tem implicações não apenas científicas, mas também éticas e sociais. A capacidade de modelar a biologia do câncer sem recorrer a animais permite avançar em direção a uma ciência mais responsável, compatível com os valores de bem-estar e respeito por todas as formas de vida. Os modelos tridimensionais, combinados com ferramentas de inteligência artificial e análise de dados ômicos, estão moldando uma nova era na pesquisa biomédica: uma era em que a complexidade do corpo humano pode ser reproduzida sem causar sofrimento aos animais, com maior precisão e relevância clínica.

Como resume o pesquisador principal, Subhadeep Roy: “A possibilidade de gerar organoides derivados de pacientes nos aproxima de terapias verdadeiramente personalizadas, ao mesmo tempo em que reduzimos a dependência de modelos animais. Nosso objetivo é que essa tecnologia se torne uma base sólida para a oncologia translacional do futuro”.

Vários métodos alternativos já estão sendo desenvolvidos na América Latina; conheça os laboratórios no mapa de laboratórios alternativos. 

Referência:

Kumari, M., Alam, K., Bhattacharya, A., Roy, N. S., Madhasu, V., Guchhait, B., Dan, S., Sett, S., Chakrabarti, J., Mandal, C., Ravichandiran, V., & Roy, S. (2025). Desenvolvimento e maturação induzidos mecanicamente de uma plataforma de organoides 3D in vitro: um modelo microfisiológico heterogêneo organotípico de organoides derivados de pacientes com câncer de mama ER/PR/HER2+. Frontiers in Immunology, 16. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1594405