Medicamento antitumoral ativado por luz pode inspirar novos tratamentos contra o câncer com efeitos colaterais mínimos

Imagem conceitual representando a luz vermelha de um LED em forma de fio, desencadeando a liberação de uma molécula anticancerígena dentro de um tumor. Crédito:Centro RIKEN para Pesquisa em Dinâmica de Biossistemas

Os químicos da RIKEN demonstraram um sistema de nanoaglomerados de ouro que transporta dois componentes de uma droga em uma proporção controlada para obter o máximo efeito de morte de células cancerígenas. A droga ativa permanece mascarada com segurança até que a luz vermelha desencadeie sua liberação, minimizando danos colaterais às células saudáveis próximas ao tumor. O estudo foi publicado na Chemical Science .

Uma forma promissora de tratar o câncer é usar a luz para ativar medicamentos anticâncer dentro dos tumores do corpo, diz Kenji Watanabe, do Centro RIKEN de Pesquisa em Dinâmica de Biossistemas. Isso deve reduzir os efeitos colaterais indesejados, uma vez que a luz incide apenas sobre o tumor, poupando as células saudáveis nas proximidades.

Watanabe e seus colegas têm desenvolvido potenciais medicamentos anticancerígenos mascarados por grupos químicos chamados indolizinas. Quando exposta à luz vermelha na presença de uma segunda molécula chamada fotossensibilizador, a indolizina se decompõe para liberar o medicamento ativo.

No entanto, quando a equipa testou pela primeira vez o conceito em células, as concentrações relativamente baixas dos componentes indolizina e fotossensibilizador em cada célula dificultaram o desencadeamento eficiente da libertação do fármaco através da luz.

“Portanto, procuramos um sistema de transporte para unir esses dois componentes”, diz Watanabe. "Isso nos levou a explorar nanoaglomerados de ouro."

A equipe planejou usar grupos de conexão química dedicados para fixar os componentes da indolizina e do fotossensibilizador às superfícies dos nanoaglomerados de ouro.

Eles tiveram que superar dois desafios, no entanto. Os métodos convencionais de síntese geram nanoaglomerados de ouro com uma mistura descontrolada dos dois grupos de ligação em toda a sua superfície, distorcendo a proporção dos dois componentes que eles carregam. Envolvem também condições relativamente adversas que podem ser prejudiciais para um dos grupos de ligação.

A equipe superou ambos os desafios combinando os dois grupos de ligação química em uma única entidade química e, em seguida, desenvolvendo um método suave para fixá-lo às superfícies de nanoaglomerados de ouro. “Esta estratégia permitiu-nos obter uma distribuição uniforme de ambos os grupos de ligação na superfície das partículas”, diz Watanabe.

Uma vez anexados o medicamento anticancerígeno mascarado com indolizina e o fotossensibilizador, os nanoaglomerados de ouro resultantes mostraram toxicidade insignificante para as células no escuro. “Mas após a irradiação com luz vermelha, o nanoaglomerado mostrou toxicidade significativa contra as células cancerígenas”, diz Watanabe.

“Este trabalho fornece uma base promissora para o desenvolvimento de novas terapêuticas anticancerígenas”, acrescenta.

A equipe planeja estender o caráter multifuncional dos nanoaglomerados de ouro adicionando grupos-alvo que se ligam seletivamente às células cancerígenas, aumentando assim a absorção dos nanoaglomerados pelo tumor, ao mesmo tempo que minimiza a absorção e os efeitos colaterais associados nas células saudáveis.

Mais informações: Kenji Watanabe et al, Nanoaglomerados de ouro pequenos bisreativos clicáveis para a preparação de nanomateriais multifuncionalizados:aplicação à fotodecapagem de uma molécula anticancerígena, Chemical Science (2023). DOI:10.1039/D3SC04365G
Informações do diário: Ciência Química

Fornecido por RIKEN

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