Nanochains portadores de remédios se transformam em tumores e explodem uma droga de quimioterapia em núcleos de câncer difíceis de alcançar, engenheiros e cientistas do relatório Case Western Reserve University.

Em testes em ratos e camundongos, a tecnologia eliminou muito mais células cancerosas, inibiu melhor o crescimento do tumor e estendeu a vida por mais tempo do que a aplicação da quimioterapia tradicional.

O tempo todo, o sistema de entrega direcionado usou muito menos doxorrubicina do que a quantidade usada na quimioterapia tradicional, salvando o tecido saudável da exposição tóxica.

O novo sistema de entrega e os resultados são descritos na edição online do jornal The American Chemical Society ACS Nano .

"Outra nanotecnologia tem sido usada para colocar uma droga dentro de um tumor, mas uma vez que a droga entra na porta, fica perto da porta, faltando a maior parte do prédio, "disse Efstathios Karathanasis, professor de engenharia biomédica e líder da equipe de pesquisa. "Usamos um tipo diferente de nanotecnologia para contrabandear a droga dentro do tumor e explodir a bomba, liberando a droga em sua forma livre para se espalhar por todo o tumor. "

A chave para o novo sistema de administração é a cauda da bomba de doxorrubicina.

A equipe de Karathanasis pegou nanopartículas magnéticas feitas de óxido de ferro e modificou as superfícies para que uma se ligasse à outra, muito parecido com os blocos de construção de Lego.

Eles ligaram três juntos e quimicamente ligaram uma esfera de lipossoma preenchida com a droga.

Eles então injetaram modelos de ratos e camundongos com as nanochains, que carregava apenas 5 a 10 por cento da doxorrubicina usada na quimioterapia padrão. Os dois roedores são modelos de duas cepas diferentes do que é chamado de câncer de mama triplo-negativo, uma forma altamente agressiva de câncer tratável apenas com quimioterapia severa.

Os pesquisadores começaram com uma forma agressiva, acreditar se a tecnologia funciona nos tipos de câncer menos tratáveis, é provável que funcione com outras drogas em outras formas de câncer.

Um dia depois, depois que as nanochains escorregaram da corrente sanguínea e se reuniram no tumor, os pesquisadores colocaram uma bobina de fio, chamado de solenóide, fora dos modelos animais, perto do tumor. A eletricidade que passa pelo solenóide cria um campo de radiofrequência. O campo fez com que as caudas magnéticas vibrassem, quebrar as esferas do lipossoma.

Duas semanas após o tratamento, o crescimento do tumor nos ratos que receberam a nova administração do medicamento foi menos da metade do que nos ratos tratados tradicionalmente. Em ratos que receberam dois dos novos tratamentos, o crescimento do tumor foi reduzido a um décimo do de ratos tratados tradicionalmente (por exemplo, doxorrubicina usada clinicamente ou doxorrubicina lipossomal).

Os ratos que receberam um novo tratamento sobreviveram em média 25 dias e aqueles tratados duas vezes, 46 dias, em comparação com 15 dias para ratos tradicionalmente tratados.

Morte celular, chamada apoptose, dentro do tumor foi pelo menos 10 vezes maior após um tratamento com o novo sistema de distribuição em comparação com o tratamento tradicional.

Os pesquisadores testaram apenas para apoptose em camundongos com uma linha celular triplo-negativa diferente. O novo tratamento causou um aumento de quase 4 vezes na morte celular dentro do tumor.

Em ambos os camundongos e ratos, a droga e a morte celular resultante foram muito mais amplamente distribuídas pelos tumores com a entrega da nanochain.

"Provavelmente, existem diferentes mecanismos de crescimento nos diferentes modelos, o que indica que essa tecnologia provavelmente funcionará em diferentes tipos de câncer, "disse Ruth Keri, professor associado e vice-presidente do Departamento de Farmacologia da Case Western Reserve School of Medicine. Keri, que também é diretor associado de pesquisa básica no Case Comprehensive Cancer Center, ajudaram na investigação.

"Esta é uma abordagem realmente inteligente e inovadora para a entrega direcionada. Mas, precisamos de muito mais testes. "

Durante suas experiências, a equipe descobriu que poderia controlar a taxa de liberação da droga ajustando a radiofrequência usada para vibrar a corrente.

Eles planejam explorar ainda mais essa capacidade e testar se o sistema pode bloquear a capacidade do tumor de metastatizar, que é a causa mais comum de mortes por câncer. Eles também irão otimizar o sistema para fornecer uma liberação mais rápida e eficiente do medicamento, e ainda avaliar o efeito do tamanho e forma das nanochains na circulação sanguínea e penetração do tumor.