Para uma terapia eficaz contra o câncer com poucos efeitos colaterais, o fármaco ativo deve atingir seletivamente alta concentração no tumor. No jornal Angewandte Chemie , cientistas introduziram uma nova abordagem, em que dois componentes sinérgicos da droga são combinados em um dímero. Este dímero pode ser incorporado em nanotransportadores poliméricos em concentrações excepcionalmente altas. Os componentes são ativados quando o dímero é dividido dentro do tumor. Além disso, eles permitem o uso de duas técnicas de imagem diferentes.

Micelas poliméricas são os nanotransportadores mais importantes usados ​​no tratamento de tumores. Apesar da melhoria dos sistemas de transporte, muitos desafios ainda precisam ser superados:carregamento insuficiente, liberação prematura da droga, sem capacidade de monitorar a distribuição do medicamento, e acumulação limitada do fármaco no tecido tumoral. Longjiang Zhang, Guizhi Zhu, Xiaoyuan Chen, e sua equipe abordou esses problemas de outra direção. Em vez de melhorar o transportador, eles melhoraram a carga.

Os cientistas do National Institutes of Health em Bethesda, EUA, e a Universidade de Nanjing, China, usaram um truque simples, mas eficaz:eles conectaram duas drogas, camptotecina e um fotossensibilizador especial, para fazer um dímero. As micelas podem ser carregadas de maneira muito eficiente com uma quantidade excepcionalmente grande de carga dimérica (59%). Os dímeros são menos hidrofílicos do que seus componentes individuais, permitindo que eles sejam mais facilmente introduzidos no interior hidrofóbico das micelas. Pela mesma razão, os dímeros não saem das micelas à medida que viajam através dos vasos sanguíneos. Isso reduz os efeitos colaterais indesejáveis.

Ambos os componentes do dímero inicialmente inativo são conectados por uma ponte dissulfeto que só pode ser quebrada por uma cascata de reação dependente de glutationa. A glutationa é uma pequena proteína que está presente em alta concentração em muitos tumores. Ambas as drogas só são ativadas depois que o dímero é dividido nas células tumorais.

Quando a área do tumor é irradiada com luz laser, o fotossensibilizador converte oxigênio normal em oxigênio singlete altamente reativo, que danifica a célula e causa uma deficiência de oxigênio. A camptotecina inibe o fator 1α, que ajuda as células a resistir à deficiência de oxigênio. Isso aumenta o efeito citotóxico do fotossensibilizador. Outro efeito da camptotecina é que ela danifica o DNA das células tumorais.

Além disso, o fotossensibilizador é um corante fluorescente e pode ligar o radioisótopo cobre-64, que permite a visualização com imagens de fluorescência e tomografia por emissão de pósitrons (PET). PET quantitativo permite o monitoramento preciso do dímero, bem como a confirmação de sua farmacocinética e biodistribuição in vivo.

Experimentos com culturas de células e camundongos tumorais demonstraram que este novo método melhorou significativamente o transporte e o acúmulo da droga em tumores com significativamente menos efeitos colaterais, enquanto encolhe o tumor a um grau significativamente maior do que a administração dos componentes individuais não ligados.