p (PhysOrg.com) - Uma equipe de pesquisadores na Califórnia e em Massachusetts desenvolveu um "coquetel" de partículas de diferentes tamanhos nanométricos que trabalham em conjunto na corrente sanguínea para localizar, aderir e matar tumores cancerígenos. p "Este estudo representa o primeiro exemplo dos benefícios do emprego de um nanossistema cooperativo para combater o câncer, "disse Michael Sailor, professor de química e bioquímica da Universidade da Califórnia, San Diego e o principal autor de um artigo que descreve os resultados, que está sendo publicado em uma próxima edição da Proceedings of the National Academy of Sciences . Uma das primeiras versões online do jornal apareceu na semana passada.

p Em seu estudo, os químicos da UC San Diego, bioengenheiros do MIT e biólogos celulares da UC Santa Barbara desenvolveram um sistema contendo dois nanomateriais diferentes do tamanho de apenas alguns nanômetros, ou mil vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano, que pode ser injetado na corrente sanguínea. Um nanomaterial foi projetado para encontrar e aderir a tumores em camundongos, enquanto o segundo nanomaterial foi fabricado para matar esses tumores.

p Esses cientistas e outros já haviam projetado dispositivos do tamanho de nanômetros para se conectar a células doentes ou fornecer medicamentos especificamente para as células doentes, ignorando as células saudáveis. Mas as funções desses dispositivos, os pesquisadores descobriram, frequentemente em conflito um com o outro.

p "Por exemplo, uma nanopartícula projetada para circular através do corpo de um paciente com câncer por um longo período de tempo tem maior probabilidade de encontrar um tumor, "disse Sangeeta Bhatia, um médico, bioengenheiro e professor de Ciências da Saúde e Tecnologia do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT e co-autor do estudo. "Contudo, essa nanopartícula pode não ser capaz de aderir às células tumorais uma vez que as encontre. Da mesma forma, uma partícula projetada para aderir firmemente aos tumores pode não ser capaz de circular no corpo por tempo suficiente para encontrar um em primeiro lugar. "

p Quando um único medicamento não funciona em um paciente, o médico geralmente administra um coquetel contendo várias moléculas de medicamento. Essa estratégia pode ser muito eficaz no tratamento do câncer, onde a lógica é atacar a doença em tantas frentes quanto possível. Os medicamentos às vezes podem trabalhar juntos em um único aspecto da doença, ou podem atacar funções separadas. Em ambos os casos, as combinações de medicamentos podem proporcionar um efeito maior do que qualquer um dos medicamentos isoladamente.

p O tratamento de tumores com nanopartículas tem sido um desafio porque as células do sistema imunológico chamadas de fagócitos mononucleares os identificam e os arrancam da circulação, impedindo que os nanomateriais atinjam seu alvo.

p Ji-Ho Park, um estudante de pós-graduação no laboratório de Sailor UC San Diego, e Geoffrey von Maltzahn, um estudante de pós-graduação no laboratório do MIT de Bhatia, liderou o esforço para desenvolver dois nanomateriais distintos que trabalhariam em conjunto para superar esse obstáculo e outros. A primeira partícula é um "ativador" nanobastão de ouro que se acumula nos tumores infiltrando-se nos vasos sanguíneos que vazam. As partículas de ouro cobrem todo o tumor e se comportam como uma antena absorvendo a irradiação de laser infravermelho, que de outra forma seria benigna. que então aquece o tumor.

p Depois que os nanobastões circularam na corrente sanguínea de camundongos que tiveram tumores epiteliais por três dias, os pesquisadores usaram um feixe de laser fraco para aquecer as hastes que se ligam aos tumores. Isso sensibilizou os tumores, e os pesquisadores então enviaram um segundo tipo de nanopartícula, composto por nanoworms de óxido de ferro ou lipossomas carregados de doxorrubicina. Esta nanopartícula "respondedora" foi revestida com uma molécula de direcionamento especial específica para o tumor tratado termicamente. Muito desse trabalho foi feito no laboratório de Erkki Ruoslahti, um biólogo celular e professor do Burnham Institute for Medical Research na UC Santa Barbara, e outro co-autor do estudo.

p "Pense neles como soldados atacando uma base inimiga, "disse o Marinheiro." Os nanobastões de ouro são as Forças Especiais, quem chega primeiro para marcar o alvo. Em seguida, a Força Aérea voa para entregar a bomba guiada por laser. Os dispositivos são projetados para minimizar os danos colaterais ao resto do corpo. "

p Enquanto um tipo de nanopartícula melhora a detecção do tumor, ele disse, o outro é projetado para matar o tumor. Os pesquisadores projetaram um tipo de partícula respondente com fios de óxido de ferro, que eles chamam de "nanoworms, "que aparecem brilhantemente em uma ressonância magnética médica, ou ressonância magnética, sistema. O segundo tipo é uma nanopartícula oca carregada com a droga anticâncer doxorrubicina. Com o respondedor carregado de drogas, os cientistas demonstraram em seus experimentos que um tumor crescendo em um camundongo pode ser detido e depois reduzido. "Os nanoworms seriam úteis para ajudar a equipe médica a identificar o tamanho e a forma de um tumor em um paciente antes da cirurgia, enquanto as nanopartículas ocas podem ser usadas para matar o tumor sem a necessidade de cirurgia, "disse o marinheiro.

p "Este estudo é importante porque é o primeiro exemplo de um combinado, nanossistema de duas partes que pode produzir redução sustentada no volume do tumor em animais vivos, "disse o marinheiro.