Pesquisadores da National University of Singapore (NUS) no Departamento de Bioengenharia da Faculdade de Engenharia descobriram uma nova tecnologia que abre caminho para um novo método seguro e não invasivo de tratamento do câncer profundo. Liderado pelo professor associado Zhang Yong, a equipe tem até agora, provaram que sua tecnologia pode inibir o crescimento do tumor e controlar a expressão do gene em camundongos. Este é o primeiro no mundo para o uso de nanopartículas para terapia fotodinâmica não invasiva de câncer profundo.

As descobertas da equipe foram publicadas online em Nature Medicine na segunda-feira, 17 de setembro de 2012.

A equipe descobriu uma maneira de controlar a expressão gênica usando nanopartículas que são capazes de converter luz infravermelha próxima (NIR) em luz visível ou ultravioleta. Essas nanopartículas podem ser introduzidas em locais-alvo do paciente, para fazer seu bom trabalho.

Os genes liberam certas proteínas em nosso corpo para garantir que nosso "mecanismo" interno funcione bem e que permaneçamos saudáveis. Contudo, as vezes, o processo pode dar errado e fazer com que nosso corpo funcione mal, levando a várias doenças. Mas os médicos podem corrigir isso, manipulando o processo do gene
expressão usando luz ultravioleta. Contudo, A luz ultravioleta pode causar mais danos do que benefícios.

Assoc Prof Zhang, o líder da equipe, disse:"NIR, além de não ser tóxico, também é capaz de penetrar mais profundamente em nossos tecidos. Quando o NIR atinge os locais desejados no corpo do paciente, as nanopartículas que inventamos, são capazes de converter o NIR de volta em luz ultravioleta (conversão ascendente) para ativar efetivamente os genes da maneira desejada - controlando a quantidade de proteínas expressas a cada vez, quando isso deve acontecer, e também por quanto tempo deve ocorrer. "

Suas descobertas deste estudo foram publicadas anteriormente em Proceedings of the National Academy of Sciences em maio de 2012.

Como as nanopartículas de conversão ascendente também podem ser usadas para produzir luz visível, a equipe estendeu sua aplicação a outras terapias à base de luz. A terapia de luz convencional para o tratamento de tumores usa luz visível para ativar drogas sensíveis à luz que podem matar células cancerosas. Contudo, essa luz visível não é penetrante o suficiente para atingir tumores profundos. O método da equipe de empregar o NIR é capaz de penetrar muito mais fundo. As descobertas da equipe acabaram de ser publicadas online na Nature Medicine.

Seu novo uso de nanopartículas virou notícia em 2010. Revestidas com sílica mesoporosa, cada uma dessas partículas tem a tarefa de realizar a "conversão ascendente". Seu artigo "Multicolour Core Shell-Structured Up-conversion Fluorescent Nanoparticles" foi publicado na Advanced Materials em dezembro de 2008. Foi um dos artigos mais citados devido à sua relevância na ciência atual.

"Usando nossas nanopartículas, os medicamentos podem ser ativados pela luz NIR, o que é seguro. A luz também é capaz de penetrar mais profundamente nos tecidos para tratar células doentes, "disse Assoc Prof Zhang.

Co-autor do artigo, O estudante de doutorado, Muthu Kumara Gnananasammandhan, acrescentou que o que eles desenvolveram é uma tecnologia de plataforma que pode ser customizada para uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, além da terapia fotodinâmica, sua inovação também pode ser usada para bioimagem, onde as nanopartículas podem ser anexadas a biomarcadores, que então se liga às células cancerosas, permitindo uma melhor imagem de tumores e células cancerosas.

A equipe de seis membros é composta por pesquisadores das faculdades de Engenharia e Ciências, bem como a Escola de Medicina NUS Yong Loo Lin.

A equipe está atualmente em colaboração com pesquisadores do National Cancer Centre Singapore para desenvolver um projeto financiado pela Agency for Science, Tecnologia e Pesquisa (A * STAR) que avaliará a segurança e eficácia da tecnologia para preparar o caminho para testes clínicos piloto no futuro.