Para os pesquisadores da University of Wisconsin-Milwaukee que estudam a toxicidade das nanopartículas de ouro - um material minúsculo com aplicações biomédicas potencialmente grandes - o caminho para um novo avanço médico pode ou não ser pavimentado com ouro.

Essas partículas metálicas ultrafinas são uma grande promessa para o tratamento de doenças tão diversas como o câncer, diabetes ou AIDS, mas os cientistas precisam provar que novas maneiras de tratar doenças não farão mal.

Reinhold Hutz, um professor de ciências biológicas na UWM, e o estudante de graduação Jeremy Larson estão investigando se as nanopartículas de ouro afetam e perturbam o trato reprodutivo feminino - a única pesquisa desse tipo nos Estados Unidos.

Nanopartículas de ouro variam em tamanho de 1 a 100 nanômetros; um nanômetro tem cerca de um bilionésimo do tamanho de um padrão. Observando a notável escala de nanopartículas, Larson colocou as partículas em perspectiva:"Se uma nanopartícula fosse do tamanho de uma bola de futebol, um vírus seria do tamanho de uma pessoa. "

O que distingue as nanopartículas de partículas de outros tamanhos são suas propriedades físicas e químicas únicas. A compatibilidade de outras moléculas biológicas com nanopartículas de ouro, por exemplo, os torna os principais candidatos para a administração de drogas específicas para tecidos.

"Um medicamento (feito de nanopartículas) pode um dia ser desenvolvido para atingir um tipo específico de tumor cancerígeno e limitar os efeitos colaterais adversos experimentados pelo paciente, "Larson disse.

Focar na toxicidade das nanopartículas de ouro no trato reprodutivo foi uma progressão natural para Hutz, que dedicou grande parte de sua carreira à compreensão da função ovariana. O interesse em como os tóxicos ambientais agem como estrogênios em mulheres levou Hutz e sua ex-aluna de graduação Rose Stelzer a estudar a toxicidade das nanopartículas de ouro. Hutz disse que ele e Stelzer queriam saber qual papel, caso existam, nanopartículas de ouro atuariam na produção de estrogênio ovariano.

Seu artigo de 2009 publicado no Jornal de reprodução e desenvolvimento mostraram que nanopartículas de ouro se acumulam em células ovarianas especializadas na produção de estrogênio. Além disso, Hutz e Stelzer descobriram que as partículas alteram a quantidade de estrogênio que as células produzem, levando os cientistas a especular que as partículas podem prejudicar a fertilidade feminina.

O trabalho de Larson começou onde seu antecessor parou. Larson explora o papel das nanopartículas de ouro no contexto do ovário intacto - o próximo passo lógico depois de estudar as células em cultura. As descobertas preliminares de Larson indicam que, na verdade, nanopartículas de ouro alteram genes envolvidos na produção de esteróides ovarianos.

Em termos do uso potencial dessas nanopartículas na entrega de drogas, Hutz disse que alterar o design das nanopartículas de ouro - principalmente adicionando pequenos grupos químicos que alteram a química - pode torná-las menos tóxicas.

Hutz disse que estudos futuros em seu laboratório examinarão o destino das nanopartículas de ouro em todo o animal, onde a função ovariana é influenciada por uma série de fatores fisiológicos que não são facilmente recriados em um prato. "Precisamos saber como as nanopartículas de ouro se movem no animal intacto, onde eles vão, como eles são processados ​​e o que as nanopartículas fazem aos órgãos do corpo, "Hutz disse.

Robert Tanguay, professor de toxicologia ambiental e molecular na Oregon State University, concordou.

"Como esses estudos foram realizados fora do animal, mais pesquisas são necessárias para determinar se exposições ambientalmente relevantes a nanopartículas projetadas representariam um risco significativo para o sistema reprodutivo de mamíferos, " ele disse.

Larson disse que sua experiência no laboratório consiste em muitas "partes móveis":horas exigentes, território desconhecido e uma busca contínua por dólares de pesquisa.

Falta de financiamento, Hutz e Larson concordaram, é o principal obstáculo para fazer pesquisa. Hutz disse que seu laboratório é financiado em parte por dinheiro do Children's Environmental Health Sciences Core Center, um consórcio de pesquisa baseado em Milwaukee, financiado pelo Instituto Nacional de Ciências de Saúde Ambiental. O centro visa compreender as causas ambientais das doenças infantis e comunicar esse conhecimento às comunidades e aos formuladores de políticas, de acordo com o diretor do centro David Petering, professor de química na UWM.

“Existem apenas 17 desses centros no país, concedido competitivamente a instituições acadêmicas como Harvard, MIT, Johns Hopkins e a Universidade de Wisconsin-Milwaukee, "Petering disse.

O centro é uma iniciativa conjunta da UWM, o Children's Research Institute do Children's Hospital de Wisconsin e o departamento de pediatria do Medical College of Wisconsin, com cientistas participantes da Marquette University, UW-Madison e UW-Parkside.

"Pesquisadores como o Dr. Hutz ganham acesso a equipe especial e infraestrutura, financiamento para pesquisa exploratória, e uma grande comunidade de cientistas que se dedicam a trabalhar juntos para melhorar a saúde das crianças, "Petering disse.

Como estudante de graduação, Larson faz parte de uma comunidade científica menos visível que consiste em estagiários e cientistas em início de carreira em universidades da cidade. Muitos estudantes de graduação e pesquisadores de pós-doutorado permanecem nos bastidores, trabalhando em laboratórios e publicando suas descobertas fora da vista do público. Larson, Contudo, disse que está determinado a destacar as pesquisas que realiza na UWM. Ele acrescentou que muitas vezes está em competição por bolsas e prêmios com alunos vindos de grandes, instituições de pesquisa mais bem financiadas. Sua pesquisa com nanopartículas de ouro recebeu vários prêmios em reuniões científicas nacionais.

Larson observou que gosta de oportunidades de ir além de sua bancada de laboratório e se conectar com outras pessoas.

"Em minha mente, o mais desafiador, ainda mais agradável, aspecto do nosso trabalho é o colaborativo, esforço interdisciplinar proveniente de muitos campos da ciência - física, Engenharia, química, biologia e toxicologia molecular. "

(c) 2011, Milwaukee Journal Sentinel.
Distribuído por McClatchy-Tribune Information Services.