Gd @ C82 (OH) 22 é uma gaiola esférica de átomos de carbono (azul) com grupos hidroxila ativos pendurados do lado de fora (vermelho e branco) e um átomo de gadolínio preso no lado de dentro (roxo). Desenvolvido originalmente para imagens médicas, essas nanopartículas agora se mostram promissoras para o tratamento do câncer pancreático. Crédito:IBM
(Phys.org) —A comunidade médica está armada com novos insights e novas opções para o design e a descoberta de medicamentos para tratar doenças fatais, como o câncer de pâncreas. Usando ferramentas computacionais in silico para complementar os resultados de experimentos in vivo e in vitro, os pesquisadores revelaram uma compreensão em nível atômico do mecanismo pelo qual as nanopartículas inibem o crescimento e a metástase de tumores pancreáticos.
O tipo de nanopartícula no centro deste estudo é o gadolínio metalofulerenol, ou Gd @ C 82 (OH) 22 , que foi originalmente desenvolvido para aplicações de imagens médicas, como ressonância magnética. Também centrais para o estudo são dois alvos populares da terapia anticâncer, MMP-2 e MMP-9. Esses MMPs, ou metaloproteinases de matriz, são a chave para a sobrevivência das células cancerosas porque ajudam a fornecer um suprimento de vasos sanguíneos, e, portanto, oxigênio e nutrientes, para locais de tumor.
Experimentos mostraram que a terapia com nanopartículas bloqueou o crescimento do tumor pancreático em camundongos e, no nível celular, suprimiu a expressão e reduziu as atividades de MMP-2 e MMP-9. Simulações computacionais revelaram que a ação das nanopartículas sobre a MMP-9 é indireta, de modo que se ligam à proteína longe de seu sítio ativo. Isso está em distinto contraste com os medicamentos moleculares tradicionais que normalmente têm como alvo o sítio de ligação de metal ativo do MMP, bloqueando diretamente ou danificando a estrutura da proteína.
As nanopartículas foram tão eficazes que os dados da equipe sugerem que podem ser uma melhor opção de terapia do câncer de pâncreas do que os medicamentos tradicionais. Além disso, o uso integrado da teoria computacional pela equipe para complementar os dados experimentais oferece uma nova compreensão, com detalhes mecanísticos sem precedentes, das interações entre nanopartículas e moléculas biológicas, trazendo-nos para um novo território desconhecido e promissor para a concepção e descoberta de medicamentos.
Assista ao filme de nanopartículas interagindo com MMP-9:
