As gaiolas de sílica ajudam os anticorpos anticâncer a matar tumores em camundongos
p Pequenos ornamentos químicos (cones) retardam a liberação de anticorpos anticâncer (azul) a partir desta sílica mesoporosa funcionalizada (laranja) (representação artística, não escalar) Crédito:Mike Perkins / PNNL
p O acondicionamento de medicamentos anticâncer em partículas de sílica modificada quimicamente melhora a capacidade dos medicamentos de combater o câncer de pele em camundongos, de acordo com novas pesquisas. Resultados publicados em 3 de maio no
Jornal da American Chemical Society online mostram que as partículas em forma de favo de mel podem ajudar os anticorpos anticâncer a prevenir o crescimento do tumor e prolongar a vida dos camundongos. p "Estamos muito entusiasmados com nossos resultados preliminares, "disse o bioquímico Chenghong Lei do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia, parte da equipe de cientistas do PNNL e da Universidade de Washington. "Pretendemos fazer mais alguns, estudos maiores com animais. Esperamos que os resultados sejam bons o suficiente para levá-lo a testes clínicos em algum lugar no caminho. "
p Os anticorpos anticâncer são alguns dos tipos mais promissores de terapias contra o câncer. Os anticorpos têm como alvo uma proteína específica nas células cancerosas e - de uma forma mal compreendida - matam as células. Os exemplos incluem herceptin para uma forma de câncer de mama e cetuximabe para câncer de cólon.
p Ao contrário de tomar uma pílula, Contudo, os tratamentos baseados em anticorpos exigem que os pacientes façam gotejamentos intravenosos no braço. Essas sessões custam tempo e dinheiro, e expor o tecido saudável ao anticorpo, causando efeitos colaterais.
p O empacotamento de anticorpos em partículas os concentraria no tumor e possivelmente reduziria os efeitos colaterais. Outra pesquisa mostrou que o silício é bem tolerado pelas células, animais e pessoas. Então, em colaboração com o grupo do biólogo tumoral Karl Erik Hellstrom na UW, os cientistas exploraram partículas feitas de um material chamado sílica mesoporosa contra o câncer em camundongos.
p "A natureza mesoporosa da sílica fornece estruturas semelhantes a favo de mel que podem embalar muitas moléculas de drogas individuais, "disse o cientista de materiais do PNNL Jun Liu." Temos explorado o material para nossos problemas ambientais e de energia, mas parecia um ajuste natural para a entrega de drogas. "
p Em trabalhos anteriores, a equipe criou partículas que contêm poros hexagonais de tamanho nanométrico que contêm anticorpos, enzimas ou outras proteínas. Além disso, adornar os poros de sílica com pequenos grupos químicos ajuda a prender as proteínas em seu interior. Mas não permanentemente - essas proteínas vazam lentamente como uma cápsula de liberação temporizada.
p Os pesquisadores queriam testar se os anticorpos anticâncer embalados em sílica mesoporosa modificada seriam mais eficazes contra tumores do que os anticorpos de fluxo livre.
p Para fazer isso, eles primeiro modificaram quimicamente as partículas de sílica mesoporosa de cerca de seis a 12 micrômetros (cerca de 1/10 do diâmetro do cabelo humano). Essas partículas continham poros de cerca de 30 nanômetros de diâmetro. Eles descobriram que a extensão e escolha da modificação química - amina, grupos de ácido carboxílico ou ácido sulfônico - determinam a rapidez com que os anticorpos vazam, uma propriedade que pode ser explorada para ajustar as partículas de diferentes drogas.
p Testes bioquímicos adicionais mostraram que os anticorpos liberados das gaiolas de sílica pareciam estruturalmente sólidos e funcionavam corretamente.
p Eles então testaram as partículas em tumores de camundongos na UW, preenchendo-os com um anticorpo chamado anti-CTLA4 que combate muitos tipos de câncer, incluindo melanoma, um câncer de pele. A equipe injetou esses anticorpos empacotados em tumores de camundongos. A equipe também injetou anticorpos isolados ou partículas vazias em outros camundongos com tumores.
p Os anticorpos embalados retardaram melhor o crescimento dos tumores. O tratamento começou quando os tumores tinham cerca de 27 milímetros cúbicos. Os tumores não tratados cresceram até 200 milímetros cúbicos cerca de 5 dias após o tratamento. Os tumores tratados com anticorpos sozinhos atingiram 200 milímetros cúbicos no dia 9, mostrando que os anticorpos retardam o crescimento do tumor. Mas os tumores tratados com anticorpos empacotados não atingiram 200 milímetros cúbicos até o dia 30, uma melhoria significativa em relação aos anticorpos isolados.
p A equipe repetiu o experimento e descobriu que o tratamento também prolongou a vida dos ratos doentes. De cinco camundongos que foram tratados apenas com partículas, todos morreram dentro de 21 dias após o tratamento. Mas, de cinco camundongos tratados com os anticorpos embalados, três ainda estavam vivos aos 21 dias, e dois aos 34 dias, quando o experimento terminou.
p A equipe também mediu quanto anticorpo permaneceu nos tumores. Dois e quatro dias após a injeção, os pesquisadores encontraram significativamente mais anticorpos em tumores quando os anticorpos haviam sido encerrados nas partículas de sílica do que quando os anticorpos foram injetados sozinhos.
p A equipe está testando outros pares de anticorpos-câncer em camundongos, especialmente outros cânceres que formam tumores sólidos, como o câncer de mama. Eles também vão explorar como os anticorpos liberados dessa forma induzem o sistema imunológico a combater melhor o câncer.
p “Queremos entender o mecanismo, porque não se sabe muito sobre como os anticorpos que vazam lentamente induzem mudanças no sistema imunológico ou no microambiente do tumor, "disse Hellstrom.