Seminário de IBIT

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Detecção in vivo, não invasiva, livre de rótulo e 
erradicação de células de melanoma metastático
“In vivo, Noninvasive, Label-Free Detection and 
Eradication of Circulating Metastatic Melanoma 
Cells Using Two-Color Photoacoustic Flow 
Cytometry with a Diode Laser”
Componentes: 
Marcos Rodrigo 19/00340177
Pedro Emmanuel Camello 19/0036371 
Introdução 
➔ Definição do câncer
➔ Surgimento do câncer
➔ Câncer Melanoma Metastático
➔ Artigo
➔ Cenário atual
➔ Metodologia e resultados obtidos
➔ Perspectivas futuras
O que é câncer?
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acesso em: 27 jun. 2019.
Surgimento do câncer
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acesso em: 27 jun. 2019.
 Estágio de iniciação
➔ Os genes sofrem ação dos agentes cancerígenos, que provocam modificações em alguns de seus genes. 
Nessa fase, as células se encontram geneticamente alteradas, porém ainda não é possível se detectar um 
tumor clinicamente.
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acesso em: 27 jun. 2019.
Estágio de promoção
➔ As células geneticamente alteradas, sofrem o efeito dos agentes cancerígenos classificados 
como oncopromotores.
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acesso em: 27 jun. 2019.
Estágio de progressão
➔ Se caracteriza pela multiplicação descontrolada e irreversível das células alteradas.
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acesso em: 27 jun. 2019.
Metástase 
IARC 2019
● 287.723 novos casos
● 60.712 mortes
https://pt.vecteezy.com/arte-vetorial/142156-mapa-mundi-vector
INCA 2019
● 6.260 novos casos
https://www.google.com/search?q=brasil+mapa&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj1zaS514_jAhXjK7kGH
Ub7BGoQ_AUIESgC&biw=1536&bih=754#imgrc=EHE2dIGEsccXRM:
CÂNCER de Pele. [S. l.: s. n.], 2019. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=bqwwOYwOJx4.
Câncer Melanoma Metastático
CÂNCER de Pele. [S. l.: s. n.], 2019. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=bqwwOYwOJx4.
MELANOMA/CÂNCER de pele | O que é?. [S. l.], 2018. Disponível em: https://www.vencerocancer.org.br/tipos-de-cancer/melanoma-e-outros-canceres-de-pele/melanomacancer-de-pele-o-que-e/. 
Acesso em: 30 jun. 2019.
https://www.sbd.org.br/dermatologia/pele/doencas-e-problemas/cancer-da-pele/64/
Índice de Breslow
https://www.dermatologiasp.com/melanoma-causas-sintomas-e-tratamento/classificacao-clark-de-melanoma/
Fatores de risco
2- Pessoas claras
3- Histórico familiar
4- Múltiplos Nevos Melanocíticos
Dermatoscopia 
http://clinicalidiagusmao.com.br/services/dermatoscopia/ C NCER de Pele. [S. l.: s. n.], 2019. Disponível em:https://www.youtube.com/watch?v=bqwwOYwOJx4
Mapeamento corporal
http://pelledigitale.com.br/dermatoscopia.htmlhttps://www.louiselovatto.com.br/mapeamento
➔ Biópsia líquida-células tumorais circulantes (CTC) VS Citometria de Fluxo Fotoacústica de Duas 
Cores com um Laser de Diodo 
➔ Ainda em fase de protótipo, o tratamento promete revolucionar a vida de pacientes com câncer 
de pele: “Em um paciente, nós destruímos 96% das células cancerígenas”, disse Vladimir Zharov 
– líder da pesquisa, publicada na revista Science.
https://www.otempo.com.br/pampulha/bi%C3%B3psia-l%C3%ADquida-ajuda-a-monitorar-o-c%C3%A2ncer-quase-em-tempo-real-1.1351444
https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/diagnostics/laser-destroys-cancer-cells-circulating-in-the-blood
Citometria de Fluxo
Cenário atual
● Tecnologia atual ‘Cellsearch’ lida apenas com pequenas amostras (5-10mL de sangue). É pouco 
utilizada por gerar resultados imprecisos.
● Devido a necessidade do uso de biomarcadores preocupações com os níveis de toxicidade e 
respostas indesejadas são barreiras para análises.
● Funcionam apenas em microvasos superficiais de corrente lenta.
Metodologia e funcionamento 
● O citômetro fotoacústico de fluxo montado sobre uma plataforma com um oscilador óptico e 
um laser diodo.
● Os sinais foram detectados utilizando transdutores, focados ou desfocados, um amplificador e 
gravados em uma caixa de som.
● Variações provocadas pelo laser e dependentes da temperatura ao redor das nanopartículas de 
melanina foram observadas utilizando a técnica de análise do contraste de fases de dois lasers 
colineares.
P. ZHAROV, Vladimir et al. In vivo, Noninvasive, Label-Free Detection and Eradication of Circulating Metastatic Melanoma Cells Using Two-Color Photoacoustic Flow Cytometry with a Diode Laser. Cancer Research.
Metodologia e funcionamento
● Ao ser aplicado em vasos sanguíneos o laser envia energia pela corrente sanguínea.
 
● Como as células cancerígenas em circulação (CTC) são mais suscetíveis ao calor que as 
normais elas se expandem gerando ondas sonoras (efeito fotoacústico), utilizado na detecção e 
contagem.
● Na presença do calor surgem nas CTC bolhas de vapor, essas expandem e colapsam 
matando-as. 
https://www.sciencemag.org/news/2019/06/laser-detects-tumor-cells-bloodstream-potentially-improving-melanoma-screening-and
Resultados obtidos
● O laser consegue detectar 82% das células sem marcadores in vivo (92% in vitro), sendo que 
a sensibilidade máxima é de até 1 CTC/mL de sangue.
● Apesar de estar funcionando em baixos níveis de energia e ser limitado pelo baixo volume 
sanguíneo dos ratos já apresenta uma taxa de monitoramento 1000x maior que os modelos 
atuais.
● É capaz de atuar em vasos profundos de rápida circulação.
● Apesar de aproximadamente 18% das células não serem detectadas, e possivelmente mais 
considerando as que apresentem pouca expressão de melanina, o resultado é 
consideravelmente menor que os atuais (30-70%). 
Perspectivas futuras
● Melhora na diferenciação dos barulhos de fundo e sinais das CTC utilizando drogas para 
melhorar a síntese de melanina, ou outros ativadores de melanina.
● Comprimir os vasos sanguíneos ou colocar ‘redes’ dentro deles para capturar maiores CTC.
● Aprimorar o comprimento do laser para melhor corresponder com as micropartículas de 
melanina.
● Uso de marcadores exógenos de baixa toxicidade e alta absorção. (Ex: nanopartículas de ouro)
● Uso em potencial de patógenos adicionados de melanina como vetores para encontrar 
metástases de baixa pigmentação. 
● Progresso na área de análise sanguínea, detectar CTC antes do desenvolvimento de metástase.
● Tratamentos individualizados por meio de contagem em tempo real do número de CTC.
● Procura por células cancerígenas residuais em áreas onde houve cirurgia.
● Testes para acompanhar o ressurgimento de câncer.
● Inibição do desenvolvimento da metástase, e possivelmente sua prevenção, pela eliminação das 
CTC no início do processo.
 Perspectivas futuras
 Perspectivas futuras
● Futuros estudos ainda irão determinar se o tratamento é autossuficiente ou se será utilizado 
em conjunto com quimioterapia e/ou radioterapia.
● Caso as aplicações clínicas forem bem sucedidas os pesquisadores preveem uma rápida 
transição para o uso em humanos, visto que o laser atua dentro dos parâmetros de segurança 
(20-100 mJ/cm2 
Obrigado!!!
Referências
EXPECTED cancer cases by 2019. https://gco.iarc.fr/today/online-analysis-map?projection=globe, 1 jan. 2018.
P. ZHAROV, Vladimir et al. In vivo, Noninvasive, Label-Free Detection and Eradication of Circulating Metastatic Melanoma Cells 
Using Two-Color Photoacoustic Flow Cytometry with a Diode Laser. Cancer Research, 1 out. 2009. Disponível em: 
http://cancerres.aacrjournals.org/content/69/20/7926. Acesso em: 30 jun. 2019
CÂNCER. [S. l.], 3 abr. 2019. Disponível em: https://www.inca.gov.br/. Acessoem: 27 jun. 2019.
http://sites.uai.com.br/app/noticia/saudeplena/noticias/2013/07/30/noticia_saudeplena,144174/pesquisadores-sugerem-mudanc
as-no-diagnostico-no-tratamento-e-na-defi.shtml
CÂNCER de Pele. [S. l.: s. n.], 2019. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=bqwwOYwOJx4
MELANOMA/CÂNCER de pele | O que é?. [S. l.], 2018. Disponível em: 
https://www.vencerocancer.org.br/tipos-de-cancer/melanoma-e-outros-canceres-de-pele/melanomacancer-de-pele-o-que-e/. 
Acesso em: 30 jun. 2019.
https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/diagnostics/laser-destroys-cancer-cells-circulating-in-the-blood