Cirurgião diante das novas terapias para o tratamento do câncer

The surgeon facing new therapies for cancer treatment

Angiogenesis; Tumour angiogenesis blockers; Angiostatin; Endostatin

ARTIGO DE ATUALIZAÇÃO

Cirurgião diante das novas terapias para o tratamento do câncer

The surgeon facing new therapies for cancer treatment

Paulo Cesar Fructuoso, TCBC-RJ^I; Accyoli Moreira Maia, TCBC-RJ^II; Italo Accetta, TCBC-RJ^III

^IMestrando de Cirurgia Gastroenterológica do Curso de Mestrado em Cirurgia Gastroenterológica do Departamento de Cirurgia Geral e Especializada da Faculdade de Medicina da UFF

^IICoordenador do Curso de Mestrado em Cirurgia Gastroenterológica do Departamento de Cirurgia Geral e Especializada, da Faculdade de Medicina da UFF

^IIIVice-Coordenador do Curso de Mestrado em Cirurgia Gastroenterológica do Departamento de Cirurgia Geral e Especializada, da Faculdade de Medicina da UFF

ABSTRACT

The cancer treatement has been subjected to substantial changes, mainly concerning clinical specialities. The advances on tumours study, especially related to genetics and molecular biology, greatly increased our understanding about many aspects of carcinogenesis, neoplasic growth and metastasizing process, untill now obscure. In this context, surgery seems to be attained its limits in trying to erradicate completely the disease, and although the great resections made, this aim has not been succeeded in many cases. New treatments are emerging each year and between the most promising we can highlight tumour angiogenesis chemical blocking agents, with highly promising experimental results. At the same time of the beginning of clinical researchs about these drugs, the authors present a review work, with the objective of presenting a general survey of the knowledge achieved about these recently discovered drugs in tumours control.

Key words: Angiogenesis; Tumour angiogenesis blockers; Angiostatin ; Endostatin.

INTRODUÇÃO

Recentemente o mundo científico foi informado que novas drogas estavam mostrando expressiva eficácia na eliminação de tumores malignos induzidos experimentalmente em murinos. De acordo com os pesquisadores os medicamentos atuam interferindo com o mecanismo da angiogênese, fenômeno pelo qual os vasos sangüíneos neoformados, a partir de capilares situados próximos ao foco tumoral migram em direção à lesão promovendo grande aporte, não só de oxigênio como de outros nutrientes, além de fatores de crescimento das células carcinomatosas, proporcionando rápido aumento de sua população. O novo método difere radicalmente de tudo que se conhecia até então em termos de terapia antineoplásica, pois não atua diretamente na matriz carcinogênica e sim sobre as células endoteliais formadoras da neovascularização que nutre o neoplasma com os ingredientes necessários à sua multiplicação e disseminação.

A presente exposição tem por objetivo alertar a comunidade dos cirurgiões para a importância dos métodos recém divulgados, considerando a possibilidade de se obter em humanos os mesmos resultados consignados em animais, uma vez que, se confirmado estes fatos, certamente deverão transferir para o âmbito clínico o tratamento de grande número de neoplasias que requerem na atualidade procedimentos cirúrgicos como principal arma para combatê-las.

O ESTADO DE TUMOR LATENTE

Sabe-se que a progressão dos tumores sólidos é acompanhada pelo desenvolvimento de vigoroso processo de neovascularização^1,2. Este fato é conhecido como angiogênese e é essencial, não somente para a evolução da neoplasia, mas também para a sua persistência e metastatização^3,4,5. Por outro lado, o sistema vascular neoformado é mais atuante e contínuo do que aquele que se observa nos fenômenos fisiológicos similares descritos nos processos de cicatrização de feridas e formação da camada endometrial, entre outros. As células endoteliais estimuladas por fatores provenientes da massa blastomatosa são capazes de formar nova rede microvascular com velocidade de alongamento à razão de um milímetro por dia, mas curiosamente os mediadores químicos só exercem suas atividades junto aos capilares que estão nas proximidades do foco principal quando estes tenham uma população em torno de 106 células e ocupe um espaço de cerca de dois a três milímetros cúbicos². Esta condição foi designada por Folkman como estado de latência^1,2. Até esta fase que é de crescimento, as células componentes do clone neoplásico recebem, não só oxigênio e demais nutrientes, como também eliminam os seus catabólítos pelo processo de difusão intersticial. No estado de latência a população celular que compõe o blastoma apresenta um equilíbrio entre as suas frações proliferativas e apoptótica (mecanismo de eliminação celular por suicídio programado ou induzido). Nesta dimensão crítica, a lesão torna-se incapaz de crescer recebendo somente os nutrientes e eliminando os dejetos por meio de difusão intersticial. Este artifício gera uma autolimitação da sua expansão que só poderá ser ultrapassada se houver um novo aporte sangüíneo trazido pelos capilares recém formados (Figura 1).

O FATOR DE ANGIOGÊNESE TUMORAL (TAF)

Em 1971, Folkman^1,2,6, isolou uma substância existente tanto em tumores de animais como da espécie humana, que era dotada de potente atividade de estimulação mitogênica sobre as células endoteliais, a qual denominou "Tumor Angiogenesis Factor"(TAF). Trata-se de uma proteína com peso molecular próximo de 100.000 kDa, contendo 25% de ácido ribonucleico; 50% de carboidratos e um componente lipídico que varia com a atividade angiogênica da molécula. A pesquisa da existência do TAF em tecidos orgânicos normais na ocasião foi negativa com exceção da placenta^2-6.

As células endoteliais constituem em seu conjunto uma imensa camada de revestimento do sistema vascular ocupando uma área aproximada de 1.000m² no adulto de 70kg⁷. Estas raramente proliferam, apresentando um tempo de duplicação de centenas de dias em função da fase G1 de seu ciclo celular ser extremamente longa⁸. Contudo, durante a angiogênese e em especial na neoformação vascular neoplásica, elas podem proliferar tão rapidamente quanto as progenitoras da medula óssea, que mostram um tempo de duplicação de poucos dias. Tal comportamento, diante de influxos, não somente de origens tumorais, mas também fisiológicos como os são os fatores de crescimento endotelial vascular(VGEF)^9-12, parecem variar de acordo com o órgão sede do tecido endotelial proliferante, o que sugere a existência de diferentes tipos de células endoteliais⁷.

Os mecanismos pelos quais as neoplasias transferem informações quimio-estimulantes às estruturas celulares normais localizadas nos capilares próximo ao sítio da lesão são desconhecidos, entretanto, sob tais impulsos estas saem do seu estado não proliferativo e experimentam grande atividade mitótica, originando uma poderosa rede microvascular que se insinua pelo interstício perineoplásico vazado pela ação de enzimas digestoras tumorais que facilitariam o acesso da neoformação vascular ao neoplasma (Figura 2)¹³.

Um novo aporte direto de oxigênio e nutrientes trazidos pela neovascularização à população celular do primórdio maligno promove a quebra do equilíbrio existente entre as frações proliferativa e apoptótica com franca vantagem para a primeira e conseqüente crescimento exuberante do tumor. Observa-se então que, enquanto o potencial metastático da neoplasia latente é muito baixo o do blastoma vascularizado é exuberante, pois estão abertos os caminhos através da circulação sangüínea e linfática.

Na verdade as comunidades celulares neoplásica e endotelial acabam por organizar um importante ecossistema integrado na intimidade do tumor, no qual os índices mitóticos das duas populações dependem essencialmente um do outro. Enquanto a neoplasia estimula o aumento e a multiplicação das células endoteliais via TAF, estas por sua vez não só transportam o oxigênio e nutrientes mas também fatores de crescimento e ainda facilitam a eliminação de metabólitos, atividade esta que contribui sobremaneira, embora de forma indireta, para a propagação da população blastomatosa. Tannock^14,15 demonstrou que a probabilidade de uma célula carcinomatosa entrar em mitose diminui com o aumento da distância entre esta e o capilar mais próximo. Então, mesmo depois que a vascularização tenha sido estabelecida, a eficiência da perfusão de nutrientes e metabólitos pode interferir com o crescimento da neoplasia Um exemplo deste fato pode ser observado com o câncer de mama em fêmeas de camundongos no qual o tempo de duplicação da célula endotelial é duas vezes mais rápido que o das células tumorais. Conseqüentemente, a diferença entre estas taxas de proliferação gera uma limitação indireta do desenvolvimento global do tumor.

Os estudos de Folkman demonstraram a existência de uma estratificação entre os diversos tipos de lesões malignas em correlação com a neovasculari-zação via TAF^1,2. Os neoplasmas cerebrais parecem ser os que possuem maiores conexões neste aspecto, seguidos imediatamente pelos carcinomas, enquanto os sarcomas teriam menor dependência e, finalmente, os condrossarcomas apresentariam a mais pobre vinculação de todos. Os condroblastos, na realidade, demonstram capacidade de sobrevivência mesmo a grande distância dos capilares e por sua vez certos condrossarcomas alcançam volumes enormes, ainda que possuam capilares esparsos e as células endoteliais nestes vasos não estejam ativadas.

Em termos de terapia antiangiogênica, à luz dos conhecimentos atuais, aceita-se que o período mais vulnerável ao tratamento na evolução de um tumor sólido seria o curto intervalo de tempo que precede a neovascularização. Portanto, se o TAF puder ser bloqueado neste ponto, o crescimento neoplásico poderia ser contido em um diâmetro de dois a 3mm, ou seja, no estado de latência e conseqüentemente, com poder metastático mínimo. Assim, se a dependência endotelial hierárquica das lesões, for realmente comprovada também na espécie humana, não resta dúvida que a antiangiogênese seria um poderoso agente terapêutico para blastomas neurogênicos e carcinomas, sendo menos eficaz contra os sarcomas e inadequada no condrossarcoma.

A INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO METASTÁTICO PELO TUMOR PRIMÁRIO

De há muito sabe-se que a remoção cirúrgica de alguns tumores primários é seguida pelo expressivo crescimento de suas metástases, principalmente em decorrência da vascularização dos focos secundários que se achava, de alguma forma, reprimida pela presença do neoplasma principal^16,17. Pelo menos três hipóteses foram avocadas para explicar o estranho fenômeno: 1) "A imunidade concomitante", que sugeria a existência de uma resposta imunológica induzida pela presença da lesão primitiva no hospedeiro; 2) A depleção de nutrientes em excesso pelo blastoma primário; 3) A produção de fatores antimitóticos pela neoplasia de origem com capacidade de inibir diretamente a difusão das células carcinomatosas em um sítio metastático. Nenhuma destas hipóteses conseguiu demonstrar a base molecular do mecanismo pelo qual o crescimento de um tumor pudesse suprimir o de outro.

Em 1993, O'Reilly ET AL.¹⁸ propuseram uma quarta hipótese: uma lesão primária, enquanto capaz de estimular a angiogênese em seu próprio leito tumoral poderia por outro lado frená-la concomitantemente quanto ao crescimento de suas metástases. Era uma idéia audaciosa que imediatamente levantava dúvidas sobre o motivo pelo qual um possível agente inibidor da atividade angiogênica das metástases não bloquearia também a vascularização do foco primitivo.

Em 1994 o mesmo O'Reilly¹⁹, descreveu a seqüência de uma molécula protéica idêntica a um fragmento central de plasminogênio humano, com peso de 38 kDa ao qual denominou de angiostatina e que quando administrada de forma sistêmica a murinos portadores de tumores induzidos laboratorialmente bloqueava de forma efetiva o TAF e assim a neovascularização e o crescimento das metástases. A nova substância foi isolada de um polipeptídeo produzido pelo próprio carcinoma e sua atividade era detectável tanto no soro quanto na urina dos animais. A remoção do inóculo implantado previamente no tecido subcutâneo dos ratos era seguida por uma explosão, em tamanho, das lesões pulmonares que já se achavam presentes em dimensões reduzidas. Tal progressão era vertiginosa e elevava o peso do pulmão comprometido em até 400% em relação ao dos animais controle. A inibição da evolução metastática não mostrava dependência do sistema imune e era diretamente proporcional a grandeza do neoplasma primitivo. O novo agente antiangiogênico era produzido pela neoplasia, em quantidade que excedia o TAF e, enquanto este mostrava uma meia vida curta e atividade mais local a angiostatina possuía uma vida mais longa, o que lhe permitia alcançar áreas distantes e portanto uma ação sistêmica mais efetiva. Em resumo, o TAF, por suas características, era mais atuante no leito vascular primário e praticamente inócuo nos demais segmentos onde predominava a influência da angiostatina. Convém lembrar que a presença do tumor primário embora iniba o desenvolvimento de processos secundários, não impede que eles ocorram.

Em 1997, O'Reilly, usando estratégia similar a que o levou à descoberta da angiostatina, identificou uma segunda substância com características semelhantes à qual denominou endostatina, por ter sido isolada em metabólitos do hemangioendotelioma²⁰. Esta, diferia da primeira por apresentar um peso molecular de 20kDa e uma estreita semilitude em sua seqüência de aminoácidos com um fragmento da extremidade da molécula do colágeno XVIII ao invés do plasminogênio. A administração deste novo inibidor da angiogênese a murinos provocou notável regressão das lesões primárias e secundárias até ao estado de latência, em decorrência, principalmente do maior crescimento da fração de células em apoptose. Nenhum efeito tóxico com a utilização deste bloqueador, mesmo em doses acima do necessário para promover a regressão tumoral foi observado. Fenômeno este também verificado com a angiostatina^21,22. Outra constatação feita pelos pesquisadores e de grande importância foi que nenhuma das duas drogas induzia qualquer resistência medicamentosa, podendo portanto serem usadas com a mesma eficiência sempre que a lesão ultrapasse sua fase crítica de latência. Em relação à endostatina foi verificado que os hemangioendoteliomas não se mostraram sensíveis aos seus efeitos farmacológicos apesar dos mesmos terem origem nas células endoteliais normais.

ORIGEM DA ANGIOSTATINA

Embora se saiba que a angiostatina pode ser obtida in vitro pela digestão do plasminogênio por uma elastase pancreática¹⁸, o modo pelo qual é produzida pelo tumor não está devidamente esclarecido.

Um dos principais candidatos a esta função é o macrófago tumoral¹³. Por outro lado, está perfeitamente estabelecido que tais células ocupam papel essencial na homeostase com participação expressiva na cicatrização de feridas, reações inflamatórias crônicas, restauração tecidual e defesa contra neoplasmas no hospedeiro. Freqüentemente nesses processos elas degradam as proteínas extracelulares através da produção de metaloproteinases que incluem a colagenase intersticial, a estromelisina, as colagenase tipo IV e finalmente as elastases^23-26.

As metaloproteinases produzidas pelo macrófago são essenciais para a penetração tumoral na membrana basal dos tecidos e migração pelo interstício²⁷. Ao que tudo indica existe uma maciça invasão do blastoma pelos macrófagos que chegam a constituir 60% do seu volume^28,29. Dong em 1997¹², parece ter elucidado, em parte, a origem da angiostatina neoplásica, in vivo, demonstrando que os macrófagos tumorais sob ação de citocinas das células carcinomatosas secretavam enzimas do grupo das metaloproteinases que com sua atuação digestora sobre o interstício não só ajudariam a expansão do processo invasor dos tecidos orgânicos normais, como também facilitariam a migração vascular em direção à lesão estimulada pelo TAF. Entre as enzimas estaria uma elastase com capacidade de clivar o plasminogênio do hospedeiro, dando origem então à angiostatina (Figura 3).

DISCUSSÃO

Ainda que a expectativa seja altamente promissora, convém lembrar que se deve manter a necessária e prudente cautela até que os resultados dos novos medicamentos aplicados às neoplasias humanas sejam divulgados. Por outro lado não se pode negar, e tudo faz crer, que um grande passo parece ter sido dado em direção à cura definitiva e irreversível dos tumores malignos, tanto que O'Reilly30, trabalhando com células tumorais humanas implantadas em murinos imunodeprimidos, para evitar rejeição imunológica, obteve regressão de 95% dos carcinomas mamários, 97% dos carcinomas de cólon e 100% dos carcinomas prostáticos, utilizando apenas a angiostatina. Os resultados foram tão animadores que mesmo neoplasmas cujos tamanhos correspondiam a até 2% do peso do animal, regrediam ao estado de lesão latente. A inibição da evolução foi alcançada, utilizando-se 10mg/kg/dia e quanto maior a dose mais eficaz era o efeito. A angiostatina e a endostatina humana mostraram atividade superior às de origem murina, com relação a inibição da angiogênese e não foram constatados efeitos colaterais e/ou resistência medicamentosa nos ratos. Em se confirmando tais resultados no tratamento dos neoplasmas "in anima nobili", o referencial do enfoque terapêutico deverá ser inapelavelmente deslocado dos cirurgiões para os clínicos, isto porque tumores volumosos, que na atualidade exigem arriscadas e dispendiosas intervenções cirúrgicas realizadas por profissionais altamente qualificados através de intensos períodos de treinamento poderão estar totalmente ultrapassados no futuro, já que a possibilidade de reduzir grandes lesões para diâmetros em torno de 2mm através do emprego de drogas à base de inibidores da angiogênese, certamente tornarão o tratamento dos tumores malignos, não só menos agressivos, mas também, menos onerosas tanto no que se refere aos estipêndios como também em relação ao risco cirúrgico. Mesmo as chamadas neoplasias líquidas, como a leucemia, que em seu conjunto representam cerca de 10% do total das doenças malignas que acometem o gênero humano, já não parecem estar a salvo deste novo arsenal terapêutico, pois trabalhos recentes, estão vislumbrando a possibilidade de bloqueio angiogênico das células leucêmicas no seu local de origem, ou seja, a medula óssea. Novas substâncias estão sendo testadas e entre elas destacam-se a trombospondina, a vasculostatina e os bloqueadores dos fatores de crescimento endotelial vascular (VEGF), o combrestatin A-4 etc. Entretanto, a par desta importante evolução no que se refere ao manejo dos neoplasmas malignos, uma grande incógnita permanece: o que fazer com a lesão residual, que embora latente, mantém ativo o potencial de crescimento e metastização desde que suspensos os bloqueadores da angiogênese. Poderão outros métodos de controle clínico como a imunoterapia ou mesmo a quimioterapia destruir esses resíduos tumorais? - Qualquer que seja a resposta é provável que o papel do cirurgião venha a se tornar cada vez mais minimizado no tratamento dos processos carcinomatosos.

As perspectivas são excitantes, mas só o tempo poderá nos dar esta resposta, contudo, a comunidade dos cirurgiões deve acompanhar a evolução da ciência e, não havendo outra alternativa, se curvar à evidência dos fatos, como já vem ocorrendo em outras eventualidades.

Assim, vivenciamos nesta virada do milênio, um período de grandes e extraordinárias transformações, inéditas na história da humanidade, possibilitadas pelo desenvolvimento acelerado das tecnologias de ponta e a cirurgia como arte não poderia permanecer incólume a estas magnânimas evoluções.

Recebido em 13/07/2000

Aceito para publicação em 22/03/2001

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Nov 2008
• Data do Fascículo
  Out 2001

Histórico

• Aceito
  22 Mar 2001
• Recebido
  13 Jul 2000