p (PhysOrg.com) - Por décadas, pesquisadores têm trabalhado para desenvolver nanopartículas que entregam medicamentos contra o câncer diretamente aos tumores, minimizando os efeitos colaterais tóxicos da quimioterapia. Contudo, mesmo com o melhor dessas nanopartículas, apenas cerca de 1 por cento da droga normalmente atinge seu alvo pretendido. p Agora, uma equipe de pesquisadores do MIT, o Sanford-Burnham Medical Research Institute, e a Universidade da Califórnia em San Diego projetaram um novo tipo de sistema de entrega em que uma primeira onda de nanopartículas atinge o tumor, em seguida, convoca uma segunda onda muito maior que distribui o medicamento contra o câncer. Esta comunicação entre nanopartículas, habilitado pela própria bioquímica do corpo, aumentou a distribuição de drogas para tumores em mais de 40 vezes em um estudo com camundongos.

p Esta nova estratégia pode aumentar a eficácia de muitos medicamentos para o câncer e outras doenças, diz Geoffrey von Maltzahn, um ex-aluno de doutorado do MIT agora na Flagship VentureLabs com sede em Cambridge, e autor principal de um artigo que descreve o sistema na edição online de 19 de junho da Nature Materials.

p "O que demonstramos é que as nanopartículas podem ser projetadas para fazer coisas como comunicar-se umas com as outras no corpo, e que esses recursos podem melhorar a eficiência com a qual eles encontram e tratam doenças como o câncer, "diz von Maltzahn.

p O autor sênior do artigo é Sangeeta Bhatia, o professor John e Dorothy Wilson de Ciências da Saúde e Tecnologia e membro do Instituto David H. Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT.

p Von Maltzahn e Bhatia se inspiraram em sistemas biológicos complexos nos quais muitos componentes trabalham juntos para atingir um objetivo comum. Por exemplo, o sistema imunológico funciona por meio de uma cooperação altamente orquestrada entre muitos tipos diferentes de células.

p "Existem belos exemplos em toda a biologia onde, em uma escala de sistema, comportamentos complexos surgem como resultado da interação, cooperação, e comunicação entre componentes individuais simples, "diz von Maltzahn.

p A abordagem da equipe do MIT é baseada na cascata de coagulação do sangue - uma série de reações que começa quando o corpo detecta uma lesão em um vaso sanguíneo. Proteínas no sangue conhecidas como fatores de coagulação interagem em uma complexa cadeia de etapas para formar filamentos de fibrina, que ajudam a selar o local da lesão e prevenir a perda de sangue.

p Para aproveitar o poder de comunicação dessa cascata, os pesquisadores precisavam de dois tipos de nanopartículas - sinalização e recepção.

p Partículas de sinalização, que constituem a primeira onda, Saem da corrente sangüínea e cheguem ao local do tumor por meio de pequenos orifícios nos vasos sangüíneos com vazamento que normalmente circundam os tumores (é a mesma maneira que a maioria das nanopartículas direcionadas chega ao seu destino). Uma vez no tumor, esta primeira onda de partículas faz com que o corpo acredite que ocorreu uma lesão no local do tumor, tanto pela emissão de calor quanto pela ligação a uma proteína que desencadeia a cascata de coagulação.

p As partículas receptoras são revestidas com proteínas que se ligam à fibrina, o que os atrai para o local da coagulação do sangue. Essas partículas de segunda onda também carregam uma carga útil de drogas, que eles liberam assim que alcançam o tumor.

p Em um estudo com ratos, um sistema de sistemas de nanopartículas comunicantes distribuiu 40 vezes mais doxorrubicina (um medicamento usado para tratar muitos tipos de câncer) do que nanopartículas não comunicantes. Os pesquisadores também viram um efeito terapêutico correspondentemente amplificado nos tumores de camundongos tratados com nanopartículas comunicantes.

p Para preparar o caminho para possíveis ensaios clínicos e aprovação regulatória, os pesquisadores do MIT agora estão explorando maneiras de substituir os componentes desses nanossistemas cooperativos por medicamentos que já estão sendo testados em pacientes. Por exemplo, drogas que induzem a coagulação em locais de tumor poderiam substituir as partículas de sinalização testadas neste estudo.

p Jeffrey Brinker, professor de engenharia química da Universidade do Novo México, diz que a nova estratégia é uma maneira inteligente de melhorar a entrega de medicamentos aos locais do tumor. “Em vez de alvejar o tumor em si, tem como alvo um microambiente que eles criaram, ”Diz ele. “Ao desenvolver esses nanossistemas em uma abordagem de duas etapas, que pode ser usado em combinação com muitas outras estratégias. ”