p (PhysOrg.com) - Quando carregado com uma droga anticâncer, um sistema de entrega baseado em um novo material chamado nanosponge é três a cinco vezes mais eficaz na redução do crescimento do tumor do que a injeção direta. p Essa é a conclusão de um artigo publicado na edição de 1º de junho da revista. Pesquisa sobre câncer .

p "Os sistemas eficazes de administração de medicamentos direcionados têm sido um sonho há muito tempo, mas tem sido amplamente frustrados pela química complexa que está envolvida, "diz Eva Harth, professor assistente de química na Vanderbilt, que desenvolveu o sistema de entrega de nanosponge. "Demos um passo significativo para superar esses obstáculos."

p O estudo foi uma colaboração entre o laboratório de Harth e o de Dennis E. Hallahan, um ex-professor de oncologia de radiação em Vanderbilt que agora está na Escola de Medicina da Universidade de Washington. Os autores correspondentes são Harth e Roberto Diaz da Emory University, que estava trabalhando no laboratório Hallahan quando os estudos foram feitos.

p Para visualizar o sistema de entrega de Harth, imagine fazer pequenas esponjas do tamanho de um vírus, preenchê-los com uma droga e anexar "ligantes" químicos especiais que se ligam preferencialmente a uma característica encontrada apenas na superfície das células tumorais e, em seguida, injetá-los no corpo. As minúsculas esponjas circulam pelo corpo até encontrarem a superfície de uma célula tumoral, onde se aderem à superfície (ou são sugadas para dentro da célula) e começam a liberar sua potente carga de maneira previsível e controlável.

p Os sistemas de entrega direcionada deste tipo têm várias vantagens básicas:Como a droga é liberada no tumor, em vez de circular amplamente pelo corpo, deve ser mais eficaz para uma determinada dosagem. Ele também deve ter menos efeitos colaterais prejudiciais porque pequenas quantidades da droga entram em contato com o tecido saudável.

p "Chamamos o material de nanoesponja, mas é realmente mais como uma rede tridimensional ou andaime, "diz Harth. O backbone é um longo comprimento de poliéster. É misturado em solução com pequenas moléculas chamadas cross-linkers que agem como minúsculos ganchos para prender diferentes partes do polímero. O efeito líquido é formar partículas preenchidas com formato esférico com cavidades onde as moléculas do medicamento podem ser armazenadas. O poliéster é biodegradável, então ele se decompõe gradualmente no corpo. Como acontece, ele libera a droga que está carregando de uma forma previsível.

p "A liberação previsível é uma das principais vantagens deste sistema em comparação com outros sistemas de entrega de nanopartículas em desenvolvimento, "diz Harth. Quando eles alcançam seu alvo, muitos outros sistemas descarregam a maior parte de seus medicamentos de maneira rápida e incontrolável. Isso é chamado de efeito de explosão e torna difícil determinar os níveis de dosagem eficazes.

p Outra grande vantagem é que as partículas de nanoesponja são solúveis em água. O encapsulamento da droga anticâncer na nanoesponja permite o uso de drogas hidrofóbicas que não se dissolvem prontamente na água. Atualmente, essas drogas devem ser misturadas com outro produto químico, chamado de reagente adjuvante, que reduz a eficácia do medicamento e pode ter efeitos colaterais adversos.

p Também é possível controlar o tamanho das partículas de nanoesponja. Ao variar a proporção de reticulador para polímero, as partículas de nanoesponja podem ser maiores ou menores. Isso é importante porque a pesquisa mostrou que os sistemas de entrega de drogas funcionam melhor quando são menores do que 100 nanômetros, sobre a profundidade dos poços na superfície de um disco compacto. As partículas de nanoesponja usadas no estudo atual tinham 50 nanômetros de tamanho. "A relação entre o tamanho da partícula e a eficácia desses sistemas de liberação de drogas é o assunto de investigação ativa, "diz Harth.

p A outra grande vantagem do sistema de Harth é a química simples necessária. Os pesquisadores desenvolveram simples, métodos de "química do clique" de alto rendimento para fazer as partículas de nanoesponja e para anexar os ligantes, que são feitos de peptídeos, moléculas biológicas relativamente pequenas construídas pela ligação de aminoácidos. "Muitos outros sistemas de entrega de drogas requerem uma química complicada que será difícil de escalar para a produção comercial, mas temos continuamente mantido isso em mente, "Harth diz.

p O peptídeo alvo usado nos estudos em animais foi desenvolvido pelo laboratório Hallahan, que também testou a eficácia do sistema em camundongos com tumor. O peptídeo usado no estudo é aquele que se liga seletivamente a tumores que foram tratados com radiação.

p O medicamento usado nos estudos em animais foi o paclitaxel (nome genérico do medicamento Taxol), usado na quimioterapia do câncer. Os pesquisadores registraram a resposta de dois tipos diferentes de tumor - câncer de mama humano de crescimento lento e glioma de camundongo de ação rápida - a injeções únicas. Em ambos os casos, eles descobriram que aumentava a morte de células cancerosas e retardava o crescimento do tumor "de uma maneira superior às abordagens de quimioterapia conhecidas".

p A próxima etapa é realizar um experimento com injeções repetidas para ver se o sistema de nanoesponja pode parar e reverter o crescimento do tumor. Harth também planeja realizar estudos de toxicidade mais abrangentes em seu sistema de entrega de nanopartículas, que são necessários antes que possam ser usados ​​em testes clínicos.