Uma droga de imunoterapia embutida em um hidrogel de liberação lenta inventado na Rice University em colaboração com o University of Texas Health Science Center em Houston (UTHealth) parece ser altamente eficaz em matar células cancerosas.

O STINGel combina uma nova classe de medicamentos de imunoterapia chamados agonistas do gene estimulador do interferon (STING) com um hidrogel injetável que libera o medicamento em uma dose constante para ativar o sistema imunológico para matar as células cancerosas. Foi desenvolvido pelo laboratório Rice do químico e bioengenheiro Jeffrey Hartgerink e do alume da Rice Simon Young, professora assistente de cirurgia oral e maxilofacial na UTHealth.

Em ensaios clínicos, drogas de imunoterapia demonstraram fortes habilidades de combate ao câncer. A pesquisa também descobriu que as drogas são eliminadas rapidamente do corpo, e os testes atuais requerem múltiplas injeções.

A nova pesquisa, que é detalhado em Biomateriais , mostraram que os géis de peptídeo de liberação lenta podem fornecer continuamente drogas de imunoterapia aos locais do tumor por longos períodos de tempo.

Hartgerink é pioneira no desenvolvimento de hidrogéis de peptídeo de múltiplos domínios de automontagem (MDP), que imitam a matriz extracelular do corpo para estimular o crescimento de células e sistemas vasculares para reparo de tecidos. O hidrogel é injetado como um líquido, torna-se semissólido dentro do corpo e degrada lentamente com o tempo.

O hidrogel no novo estudo também é bem-vindo às células, mas quando os invasores são células cancerosas, eles estão em apuros. Drogas de imunoterapia conhecidas como dinucleotídeos cíclicos (CDNs) os aguardam dentro do gel.

Hartgerink, professor de química e bioengenharia, disse que a concentração de CDN no hidrogel é importante.

"A abordagem normal para a entrega de CDN é a injeção simples, mas isso leva a uma difusão muito rápida da droga por todo o corpo e reduz sua concentração no local do tumor a níveis muito baixos, "disse ele." Usando a mesma quantidade de CDN, a abordagem STINGel permite que a concentração de CDN perto do tumor permaneça muito mais alta por longos períodos de tempo. "

STINGel foi estudado em culturas de laboratório e in vivo. Para a porção in vivo, seis grupos de 10 roedores cada foram tratados com CDN sozinho, controlar colágenos sozinho ou com CDN, MDP sozinho ou STINGel (CDN mais MDP). Apenas um em cada 10 animais CDN ou colágeno mais CDN sobreviveram 105 dias, mas seis dos 10 animais tratados com STINGel sobreviveram. Estes também se mostraram resistentes a implantação adicional de células cancerosas, o que significa que seus sistemas imunológicos foram treinados para identificar e destruir com sucesso o câncer existente e a ocorrência futura desse câncer, Hartgerink disse.

O laboratório testou os hidrogéis mais comuns, mas descobriu que eles eram incapazes de fornecer a mesma liberação controlada e também falharam em fornecer um benefício adicional sobre o tratamento com CDN visto em testes clínicos. "O hidrogel MDP fornece um ambiente único para a liberação de CDN que outros géis simplesmente não conseguem igualar, "Hartgerink disse.

"O CDN que usamos neste estudo está atualmente em ensaios clínicos, ", disse ele." Acreditamos que nossa abordagem STINGel tem o potencial de ampliar significativamente o escopo desta poderosa droga de imunoterapia para uma gama maior de cânceres resistentes.