p Cientistas que buscam melhorar os tratamentos contra o câncer criaram um minúsculo transportador de drogas que maximiza sua capacidade de silenciar genes prejudiciais ao encontrar o equivalente a uma via expressa em uma célula-alvo. p O transportador, chamado de nanocarreador, é uma estrutura baseada em lipídios contendo um pedaço de RNA. Os lipídios são moléculas gordurosas que ajudam a manter a estrutura das membranas celulares.

p O segmento de RNA envolto no transportador desencadeia um processo para silenciar genes, tornando os genes incapazes de produzir proteínas que causam doenças ou outros problemas de saúde.

p Embora o principal componente do transportador se assemelhe aos transportadores existentes e previamente estudados, Cientistas da Ohio State University anexaram moléculas auxiliares específicas à superfície do transportador que, segundo suas pesquisas, podem aumentar a eficácia do transportador.

p Encontrando os caminhos que são equivalentes às rodovias, vs. caminhos semelhantes a rotas locais mais lentas, para entrar nas células, os portadores passam mais tempo nas partes das células onde podem dissolver e depositar os segmentos de RNA. Esses segmentos, chamado de pequeno RNA interferente ou siRNA, então, pode silenciar genes alvo por um período prolongado de tempo.

p Estudos recentes sugerem que o nanocarreador projetado pelo estado de Ohio permite uma diminuição de seis vezes na produção de proteínas-alvo em comparação com os efeitos de silenciamento de genes resultantes do uso de transportadores testados anteriormente.

p "Projetamos uma formulação de nanocarreador diferente e demonstramos que essa formulação pode afetar a via de entrada celular, o que, por sua vez, afeta por quanto tempo o siRNA fica exposto ao corpo principal da célula, "disse Chenguang Zhou, um estudante de pós-graduação em farmacêutica na Ohio State e principal autor do estudo. "Mais dessa exposição equivale a um silenciamento de gene melhor e mais longo."

p A pesquisa foi selecionada para o Prêmio de Inovação em Biotecnologia da Associação Americana de Cientistas Farmacêuticos (AAPS) de 2011. Zhou foi convidado a apresentar o trabalho na recente Conferência Nacional de Biotecnologia AAPS.

p O papel do siRNA nas células foi estabelecido como um importante mecanismo de regulação gênica que tem o potencial de proteger as células contra invasores, como vírus, ou para diminuir a atividade de oncogenes que causam câncer. Mas aproveitar as propriedades protetoras do siRNA para fins terapêuticos tem sido difícil, em parte porque o siRNA é muito grande e complexo para viajar através do sistema gastrointestinal ou corrente sanguínea. Ele também tem uma carga negativa, como a maioria das membranas celulares, o que significa que, a menos que seja gerado naturalmente dentro de uma célula, não pode penetrar nas células por si só.

p Outros grupos de pesquisa desenvolveram nanocarreadores baseados em lipídios. O nanocarreador que Zhou e seus colegas projetaram, Contudo, usa um método diferente - tem um composto especial na superfície que o ajuda a deslizar mais facilmente para dentro da célula.

p Em todos os casos, uma forma sintética de siRNA - especificamente relacionada a um gene alvo - é fabricada para imitar os pedaços de RNA que existem na natureza. O siRNA é então encapsulado dentro do nanocarreador, que funciona como um dispositivo de entrega de siRNA em células alvo.

p Em experimentos em células comparando os efeitos dos nanocarreadores tradicionais e do portador de Zhou, chamado de SPANossomo, os pesquisadores descobriram que o siRNA entregue pelo SPANosome foi cerca de seis vezes mais eficaz em silenciar a atividade do gene alvo do que o siRNA transportado por transportadores tradicionais. A transportadora do estado de Ohio reduziu a produção de proteína associada em 95 por cento, em comparação com uma redução de 70,6 por cento nas proteínas resultante do uso do transportador tradicional.

p Os pesquisadores então começaram a descobrir por que seu portador era tão eficaz.

p Eles sabiam, com base em pesquisas anteriores, que para cumprir seu papel, O siRNA deve escapar de um compartimento dentro de uma célula para maximizar sua exposição ao corpo principal da célula. Ele também deve evitar outra parte específica da célula onde estranhos são degradados e se desintegram. Todo esse processo é denominado farmacocinética.

p Para observar esta atividade, os cientistas usaram técnicas sofisticadas de imagem fluorescente para detectar a eficácia do siRNA em diferentes pontos de tempo após ter sido introduzido nas células por meio de diferentes tipos de transportadores. Eles descobriram que quatro horas após a introdução nas células cancerígenas do fígado, o siRNA transportado pelo SPANossomo teve 3,5 vezes mais exposição ao corpo celular do que o siRNA transportado por portadores mais tradicionais.

p "Vimos um aumento correlacionado de 3,5 vezes mais atividade de silenciamento de genes, Zhou disse. “O motivo pelo qual você deseja estudar farmacocinética é porque deseja encontrar a relação entre exposição e resposta. A razão pela qual o SPANosome é mais eficaz é porque permite o aumento da exposição do siRNA à parte principal da célula. "

p Como o siRNA pode ocorrer naturalmente em todas as células, nanotransportadores usados ​​para entregar siRNA para fins terapêuticos devem ser projetados de modo que penetrem apenas nas células-alvo, como células tumorais ou células hepáticas, para silenciar genes específicos relacionados a doenças. Os pesquisadores usaram técnicas de imagem adicionais para rastrear como seu portador encontra suas células-alvo.

p E é aqui que o conceito de rodovia entrou em jogo. Nanocarriers têm essencialmente três caminhos possíveis para a célula - dois que são equivalentes a rodovias e um que é mais semelhante a um mais lento, rota local. O SPANosome, por causa de seu design, usa as vias rodoviárias para entrar nas células cancerígenas do fígado, reduzindo suas chances de ser enviado para partes da célula onde será quebrado em pedaços.

p Zhou e seus colegas estão colaborando com pesquisadores da indústria médica e de biotecnologia para testar ainda mais o SPANosome como um veículo potencial para fornecer medicamentos para o tratamento do câncer, especialmente no câncer de fígado.