Personalized 3D Tumor models for Precision RadioTheranostics of Glioblastoma

Objetivo temático: Fornecer novos conhecimentos pré-clínicos relativos à terapia com radionuclídeos, avaliando o potencial translacional do radiofármaco teranóstico 64CuCl2 em modelos avançados de células de GBM derivadas de pacientes, numa abordagem de terapia de precisão

Área Científica: Física médica para terapias emergentes contra o cancro

Síntese do Projeto: Durante as últimas décadas, novas terapias baseadas em radionuclídeos direcionadas contra o cancro surgiram como promissoras ferramentas. Em particular, desde o início do século XXI, a área multidisciplinar da terapia direcionada com radionuclídeos (TDR) tem crescido em relevância. Tendo por base radiofármacos envolvidos no metabolismo ou direcionados para o cancro, a TDR permite a irradiação específica de tumores localizados ou disseminados, tendo potencialmente menos efeitos secundários do que a radioterapia de feixe externo convencional (RT). Estas características podem impulsionar importantes desenvolvimentos no tratamento do tumor cerebral mais comum e mais letal – o glioblastoma (GBM), o qual tem uma taxa de recorrência de quase 100% após tratamento com RFE. Apesar do potencial da TDR, a maior parte do conhecimento relacionado com os efeitos biológicos da radiação provém de dados sobre a RT e não é facilmente extrapolado para a TDR devido às suas características físicas distintas. Para além disso, a utilização de modelos celulares relevantes para investigar os efeitos biológicos da radiação ionizante é de extrema importância, nomeadamente os mecanismos moleculares e celulares envolvidos na resposta à radiação no caso do GBM. Existe uma grande ausência de dados relativamente a células derivadas de pacientes estudadas num microambiente que simule as condições in vivo, fundamental para se poder conferir acrescida relevância translacional e clínica dos resultados obtidos. Usufruindo da experiência das equipas em Portugal e no MDACC em teranóstica do cancro e radiooncologia, este projeto exploratório posicionado na interface da radiação aplicada à biologia e da física médica visa fornecer novos conhecimentos pré-clínicos relativos à terapia com radionuclídeos, avaliando o potencial translacional do radiofármaco teranóstico 64CuCl2 em modelos avançados de células de GBM derivadas de pacientes, numa abordagem de terapia de precisão. Com a presente proposta, pretendemos avaliar os efeitos radiobiológicos do 64Cu, focando-nos no efeito heterogéneo da irradiação e na contribuição das células estaminais cancerígenas para o fenótipo de (radio)resistência do GBM. Além disso, pretendemos avaliar o potencial do 64CuCl2 para melhorar o controlo do tumor utilizando células-estaminais de glioma derivadas de pacientes (GSCs) co-cultivadas em organoides de cérebro humano, simulando mais corretamente o microambiente observado in vivo, para resultados com maior impacto clínico (Resumo Gráfico na Figura 1). O sucesso desta abordagem inovadora para a radiação aplicada à biologia experimental maximizará o potencial de aplicação do radiofármaco teranóstico 64CuCl2 para TDR no GBM, e como opção terapêutica para outros tumores resistentes à radiação. Para além disso, a validação destes modelos avançados de GBM derivados de pacientes com este radiofármaco simples poderá servir como referência para sua futura aplicação na avaliação translacional de novos radiofármacos específicos para alvos com pares teranósticos de radionuclídeos emergentes que se estão a tornar cada vez mais relevantes na evolução da terapia do cancro. Adicionalmente à concretização dos grandes objetivos científicos propostos, este projeto colaborativo contribuirá também para a formação avançada de jovens investigadores nas áreas estratégicas da física médica e da biomedicina.

Área de intervenção: Ciências da Engenharia e Tecnologias

Investigador Responsável na UC: Doutor Antero José Pena Afonso de Abrunhosa

Unidade Orgânica UC: ICNAS - Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde

Instituições participantes no Projeto: Universidade de Coimbra/Parceiro

Associação do Instituto Superior Técnico para a Investigação e o Desenvolvimento/Proponente

Instituição Financiadora/Gestora: Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) - OE

Programa de Financiamento: Programa Austin Portugal – 2022

Período de execução: 01/06/2024 a 31/05/2025 (12 meses)

Custo total elegível (EUR): 49.944,85€

Apoio financeiro público nacional: 49.944,85€

Técnico do Projeto: Catarina Morais (catarina.morais@uc.pt)

Contacto: +351 239 247 025 (Ext: 210025)