p Drogas feitas de proteína têm se mostrado promissoras no tratamento do câncer, mas são difíceis de administrar porque o corpo geralmente decompõe as proteínas antes de chegarem ao seu destino. p Para contornar esse obstáculo, uma equipe de pesquisadores do MIT desenvolveu um novo tipo de nanopartícula que pode sintetizar proteínas sob demanda. Uma vez que essas partículas de "fábrica de proteínas" alcançam seus alvos, os pesquisadores podem ativar a síntese de proteínas ao lançar luz ultravioleta sobre elas.

p As partículas podem ser usadas para entregar pequenas proteínas que matam as células cancerosas, e, eventualmente, proteínas maiores, como anticorpos que acionam o sistema imunológico para destruir tumores, diz Avi Schroeder, pós-doutorado no Instituto David H. Koch de Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT e autor principal de um artigo publicado na revista Nano Letras .

p “Esta é a primeira prova de conceito de que você pode realmente sintetizar novos compostos a partir de matérias-primas inertes dentro do corpo, ”Diz Schroeder, que trabalha nos laboratórios de Robert Langer, Professor do MIT David H. Koch Institute, e Daniel Anderson, professor associado de ciências da saúde e tecnologia e engenharia química.

p Langer e Anderson também são autores do artigo, junto com o ex-pós-doutorado do Koch Institute Michael Goldberg, Christian Kastrup eChristopher Levins

p Imitando a natureza

p Os pesquisadores tiveram a ideia de partículas construtoras de proteínas ao tentarem pensar em novas maneiras de atacar tumores metastáticos - aqueles que se espalham do local original do câncer para outras partes do corpo. Essas metástases causam 90 por cento das mortes por câncer.

p Eles decidiram imitar a estratégia de fabricação de proteínas encontrada na natureza. As células armazenam suas instruções de construção de proteínas no DNA, que é então copiado para o RNA mensageiro. Esse mRNA carrega projetos de proteínas para estruturas celulares chamadas ribossomos, que lêem o mRNA e o traduzem em sequências de aminoácidos. Os aminoácidos são ligados para formar proteínas.

p “Queríamos usar máquinas que já provaram ser muito eficazes. Ribossomos são usados ​​na natureza, e foram aperfeiçoados pela natureza ao longo de bilhões de anos para serem a melhor máquina que pode produzir proteínas, ”Schroeder diz.

p Os pesquisadores projetaram as novas nanopartículas para se automontarem a partir de uma mistura que inclui lipídios - que formam as camadas externas das partículas - além de uma mistura de ribossomos, aminoácidos e as enzimas necessárias para a síntese de proteínas. Também incluídas na mistura estão as sequências de DNA para as proteínas desejadas.

p O DNA é preso por um composto químico chamado DMNPE, que reversivelmente se liga a ele. Este composto libera o DNA quando exposto à luz ultravioleta.

p “Você quer ser capaz de acioná-lo para que o sistema ligue apenas quando você quiser que funcione, ”Schroeder diz. “Quando as partículas são atingidas pela luz, o DNA é liberado de um composto de enjaulamento e, em seguida, pode entrar no ciclo de produção da proteína. ”

p Fábricas programáveis

p Neste estudo, partículas foram programadas para produzir proteína fluorescente verde (GFP) ou luciferase, ambos são facilmente detectados. Testes em ratos mostraram que as partículas foram estimuladas a produzir proteína quando a luz ultravioleta incidiu sobre elas.

p Esperar até que as partículas cheguem ao seu destino antes de ativá-las pode ajudar a prevenir os efeitos colaterais de uma droga particularmente tóxica, diz James Heath, professor de química do California Institute of Technology. Contudo, mais testes devem ser feitos para demonstrar que as partículas alcançariam seu destino pretendido em humanos, e que podem ser usados ​​para produzir proteínas terapêuticas, ele diz.

p “Há muitos detalhes a serem trabalhados para que esta seja uma abordagem terapêutica disponível, mas é um conceito realmente incrível e inovador, e certamente dá asas à imaginação, ”Diz Heath, que não fazia parte da equipe de pesquisa.

p Os pesquisadores agora estão trabalhando em partículas que podem sintetizar drogas contra o câncer em potencial. Algumas dessas proteínas são tóxicas para células cancerosas e saudáveis ​​- mas usando este método de entrega, a produção de proteínas pode ser ativada apenas no tumor, evitando efeitos colaterais em células saudáveis.

p A equipe também está trabalhando em novas maneiras de ativar as nanopartículas. As abordagens possíveis incluem a produção desencadeada pelo nível de acidez ou outras condições biológicas específicas para certas regiões ou células do corpo. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.