p (PhysOrg.com) - Aproximadamente a cada três dias, Colleen Alexander, um estudante de graduação em química, alimenta células que causam um tipo mortal de câncer no cérebro. É um ritual que envolve avaliar a saúde das células sob um microscópio, lavar as células mortas com uma solução especial e instilar meio limpo que irá nutrir as células vivas e gerar novas. Em algum ponto, essas células serão submetidas a quimioterápicos acoplados a nanopartículas de ouro. p É uma ideia revolucionária para um sistema de entrega molecular de drogas desenvolvido por dois químicos na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Syracuse, que combinaram suas áreas de especialização muito diferentes. Seu trabalho foi recentemente apresentado no Journal of the National Cancer Institute (NCI) em um artigo de notícias que destaca o foco crescente do NCI no uso da nanotecnologia para diagnosticar e tratar o câncer. É uma área de pesquisa na qual o NCI está investindo $ 30 milhões por ano, nacionalmente, nos próximos cinco anos.

p A ideia de anexar moléculas de drogas quimioterápicas a nanopartículas feitas de ouro se desenvolveu a partir de uma série de conversas de corredor e "e se" entre James Dabrowiak e Mathew Maye. Ambos são membros do Departamento de Química da faculdade e do Syracuse Biomaterials Institute, que oferece laboratórios altamente especializados para o seu trabalho.

p Dabrowiak dedicou a maior parte de sua carreira à pesquisa de drogas contra o câncer e é Ph.D. de Alexander conselheiro do corpo docente. A experiência de Maye está na nanotecnologia. Ele usa métodos biomiméticos para montar nanomateriais. Biomimética significa usar DNA para fazer nanopartículas imitar a natureza.

p “Você pode colocar uma quantidade enorme de pequenas moléculas de fármaco em uma única nanopartícula, ”Dabrowiak diz. “Isso resulta em concentrações muito altas da droga chegando às células cancerosas, tornando a droga um agente matador mais eficaz com menos efeitos colaterais ”.

p O truque é encontrar a maneira mais eficaz de construir nanopartículas carregadas de drogas. É aí que entra a experiência de Maye. Seu laboratório desenvolveu uma maneira de anexar DNA a nanopartículas de ouro. As moléculas da droga aderem às nanopartículas revestidas de DNA, codificados para atrair tipos específicos de drogas. Uma vez que o medicamento é anexado, a superfície da nanopartícula é revestida com materiais inertes para evitar que o sistema imunológico ataque a nanopartícula como um invasor estranho antes que ela chegue ao tumor.

p “A nossa é uma forma completamente diferente de projetar um sistema de entrega molecular de drogas, ”Maye diz. “O método que usamos para anexar moléculas de drogas ao DNA é uma parte única do sistema. É uma área de pesquisa que ninguém está explorando. ”

p Além de fornecer uma concentração mais elevada de medicamentos às células cancerosas individuais, os cientistas dizem que as nanopartículas podem ser potencialmente mais eficientes para entrar em tumores do que os atuais sistemas de entrega de drogas. Por causa de seu rápido crescimento, os tumores são menos densamente compactados e mais porosos do que os tecidos saudáveis. As moléculas de drogas são pequenas e tendem a vazar pelos poros, reduzindo o efeito da droga no tumor. Em contraste, as nanopartículas maiores tendem a ficar presas dentro dos poros, permitindo que a droga mais tempo para penetrar no tumor.

p “As nanopartículas são mais facilmente capturadas por tumores do que pelo tecido normal, ”Dabrowiak diz. “Mais droga entra nos tumores e menos entra no tecido saudável, o que leva a menos efeitos colaterais para os pacientes ”.

p O objetivo final dos cientistas é desenvolver "nanopartículas inteligentes" que busquem apenas células cancerosas, deixando células e tecidos saudáveis ​​intactos. “Podemos anexar vários tipos de moléculas a uma única nanopartícula, incluindo partículas que reconhecem características específicas das células cancerosas, ”Maye diz. “Nosso objetivo é desenvolver sistemas inteligentes de entrega de nanopartículas para drogas quimioterápicas existentes.”