p (Phys.org) - A proteína fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa) é uma arma poderosa no arsenal para controlar o câncer. Infelizmente, como é o caso de muitas terapias potentes contra o câncer, o uso de TNF-alfa como terapia anticâncer tem sido severamente limitado. "Era tão tóxico que causou a morte, "e os pesquisadores desistiram, explica Scott McNeil, diretor do Laboratório de Caracterização de Nanotecnologia do Laboratório Nacional de Frederick para Pesquisa do Câncer. p Isso foi na década de 1990. Hoje, O TNF-alfa é um excelente exemplo de como fornecer substâncias tóxicas de forma segura e eficaz às células cancerosas por meio do uso da nanotecnologia.

p O laboratório de McNeil, parte do centro de pesquisa e desenvolvimento financiado pelo governo federal, operado pela SAIC-Frederick para o National Cancer Institute, trabalhou com uma empresa farmacêutica para reformular o TNF-alfa, acoplando-o a nanopartículas de ouro. Usando a proteína aprimorada com nanotecnologia, parece possível injetar com segurança até três vezes a quantidade que tinha sido letal com as versões anteriores. O medicamento modificado passou por um ensaio clínico de Fase 1 e está entrando na Fase 2.

p No laboratório de McNeil, e para outros cientistas que usam nanotecnologia para entrega de drogas, histórias como esta são cada vez mais comuns. Os pesquisadores estão procurando acelerar o desenvolvimento de potenciais drogas nanotecnológicas para o câncer, explorando maneiras de reduzir os efeitos colaterais e fazer com que os tratamentos atinjam seus alvos de forma mais eficaz. Isso pode significar o uso da nanotecnologia para reformular medicamentos que podem ter falhado em testes clínicos anteriores. Em alguns casos, anexando uma nanopartícula a um medicamento existente, os pesquisadores podem não apenas ser capazes de reduzir sua toxicidade, mas também podem observar ganhos significativos na expectativa de vida dos pacientes.

p Muitos medicamentos contra o câncer são aprovados com base em quanto tempo eles atrasam a progressão da doença. Alguns medicamentos no mercado "só melhoram a expectativa de vida em talvez cinco semanas, "diz McNeil. Ele vê a nanomedicina como uma virada de jogo em potencial para drogas contra o câncer no futuro.

p McNeil, químico e biólogo, passou a maior parte de sua carreira trabalhando em nanotecnologia, mas quando ele foi convidado a aplicar sua experiência para encontrar melhores medicamentos para o câncer, ele estava cético. "Minha carreira profissional foi principalmente militar, "diz o ex-oficial do Exército." Eu estava usando nanotecnologia para aplicações militares na SAIC, usando pontos quânticos para ver se você espalha as coisas, onde pousam. Recebi uma ligação inesperada em dezembro de 2003 e a mensagem foi, 'Queremos usar nanotecnologia para aplicações de câncer.' Eu pensei, 'O que eles estão pensando? Você vai colocar um ponto quântico de cádmio em um ser humano? Não tem jeito!' Eu desconsiderei no início e, na verdade, ignorei os e-mails, esperando que fosse embora. "

p Mas não foi embora. Na verdade, muita coisa mudou nos últimos 10 anos. Agora, nanofármacos estão começando a demonstrar sua capacidade de colocar os medicamentos diretamente no tumor, onde eles farão o melhor, em vez de deixá-los vagar livremente pelo corpo. Uma droga é ligada a uma nanopartícula, que geralmente é uma pequena esfera. Para colocar em perspectiva, um nanômetro é um bilionésimo de um metro; a largura de um único fio de cabelo é cerca de 10, 000 nanômetros. A nanopartícula é pequena o suficiente para fluir através dos vasos sanguíneos e para dentro de um tumor, onde a partícula se dissocia, e a droga é liberada. No fim, o objetivo da nanomedicina é que a única parte do corpo afetada pela droga seja o tumor, a área de necessidade.

p O Laboratório de Caracterização de Nanotecnologia da McNeil foi fundado em 2004 em colaboração com a Food and Drug Administration e o National Institute of Standards and Technology. Há uma coisa que o laboratório não faz:desenvolver drogas nanotecnológicas. Em vez de, pesquisadores lá - variando em especialização de biologia do câncer e toxicologia à química, imunologia, e física - ajude investigadores de todo o mundo a criar os melhores medicamentos possíveis. "Ajudamos os investigadores a obter uma prova de conceito, onde estão gerando algumas dezenas de miligramas de material e entram em testes clínicos, onde eles vão precisar de quilos de materiais, "disse McNeil." Aquela pesquisa translacional, como o chamamos, é absolutamente pertinente para entrar em ensaios clínicos. "

p A maioria dos cientistas que se candidatam à assistência do NCL estão buscando a aprovação do FDA para seus medicamentos nanotecnológicos, mas não têm recursos para otimizar sua fórmula. O NCL pode ajudar. "Nós os ajudamos a entender o que está envolvido com sua partícula porque eles não têm as ferramentas que temos que ser capazes de caracterizar, "diz McNeil." Eles podem ter uma bela imagem ou desenho animado, mas até que vejam nossas micrografias eletrônicas, eles não sabem o que parece. "

p O Laboratório de Caracterização de Nanotecnologia serve a dois propósitos. Depois que uma molécula passou pela cascata de ensaio do NCL, que consiste em um conjunto de testes que avaliam a toxicologia pré-clínica, farmacologia, e eficácia das nanopartículas, o NCL é capaz de oferecer uma avaliação. "O investigador vai precisar de $ 40 milhões de dólares para entrar nos testes de Fase 2. Os investigadores precisam justificar o investimento. Nós os ajudamos a gerar os dados de que precisam para continuar seu trabalho e então servimos como uma avaliação de terceiros." Isso é crucial, McNeil diz, para um investigador em busca de financiamento. "Uma empresa de capital de risco pode vir até nós e dizer:'Nós vamos, o que você realmente acha disso? Vamos ver seus dados, e explicá-lo e defendê-lo. ' Nós, obviamente, não podemos endossá-lo, mas podemos discutir os dados no contexto do que eles estão tentando fazer. Isso realmente tem muito peso. "

p Considere o exemplo de Abraxane (paclitaxel), que foi aprovado para uso pelo FDA em 2005. Abraxane, uma droga contra o câncer variavelmente tóxica, mas amplamente prescrita, foi aprimorado ao anexá-lo a uma nanopartícula, criando assim um novo, tratamento direcionado. "Por causa do tamanho e da ligação a um receptor diferente, esse medicamento agora tem toxicidade diminuída em comparação com o medicamento anterior. Para a toxicidade do conjugado nanopartícula-Abraxane é muito marginal, pelo menos para imunotoxicidade e hipersensibilidade, "diz McNeil.

p Desde 2005, o Laboratório de Caracterização de Nanotecnologia caracterizou quase 300 partículas diferentes. Seis deles estão em testes clínicos. "Dependendo de qual comunidade você é, ou essa é uma proporção ótima ou essa é uma proporção pobre, "explica McNeil." Nós vemos isso como uma proporção excelente. Uma empresa farmacêutica pode fazer centenas de milhares de medicamentos diferentes e apenas cerca de um em 100, 000 entra em testes clínicos. "

p O lugar da nanotecnologia no arsenal de tratamento do câncer também parece seguro. Um novo relatório da Infiniti Research Limited, uma empresa de pesquisa de marketing especializada em produtos farmacêuticos e saúde, Prevê que o mercado de entrega de medicamentos nanotecnológicos está a caminho de dobrar nos próximos cinco anos.