p (Phys.org) - Pesquisadores do Jonsson Comprehensive Cancer Center da UCLA desenvolveram um sistema inovador de entrega de medicamentos no qual minúsculas partículas chamadas nanodiamantes são usadas para transportar medicamentos quimioterápicos diretamente para os tumores cerebrais. O novo método foi encontrado para resultar em maior eficiência na eliminação do câncer e menos efeitos colaterais prejudiciais do que os tratamentos existentes. p A pesquisa, publicado na edição online antecipada da revista revisada por pares Nanomedicina:Nanotecnologia, Biologia e Medicina , foi uma colaboração entre Dean Ho da Escola de Odontologia da UCLA e colegas do Lurie Children's Hospital de Chicago e da Feinberg School of Medicine da Northwestern University. Ho co-dirige o Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology da UCLA Dentistry e é professor na divisão de biologia oral e medicina, a divisão de prótese dentária avançada, e o departamento de bioengenharia.

p O glioblastoma é o tipo de tumor cerebral mais comum e letal. Apesar do tratamento com cirurgia, radiação e quimioterapia, o tempo médio de sobrevida para pacientes com glioblastoma é de menos de um ano e meio. Os tumores são notoriamente difíceis de tratar, em parte porque drogas quimioterápicas injetadas sozinhas muitas vezes são incapazes de penetrar no sistema de vasos sanguíneos protetores que circundam o cérebro, conhecida como barreira hematoencefálica. E as drogas que cruzam a barreira não ficam concentradas no tecido tumoral por tempo suficiente para serem eficazes.

p A droga doxorrubicina, um agente quimioterápico comum, tem se mostrado promissor em uma ampla gama de cânceres, e serviu como medicamento modelo para o tratamento de tumores cerebrais quando injetado diretamente no tumor. A equipe de Ho desenvolveu originalmente uma estratégia para anexar fortemente moléculas de doxorrubicina a superfícies de nanodiamantes, criando uma substância combinada chamada ND – DOX.

p Nanodiamonds são partículas baseadas em carbono com cerca de 4 a 5 nanômetros de diâmetro que podem transportar uma ampla gama de compostos de drogas. E embora as proteínas das células tumorais sejam capazes de ejetar a maioria dos medicamentos anticâncer que são injetados na célula antes que esses medicamentos tenham tempo de fazer efeito, eles não conseguem se livrar dos nanodiamantes. Assim, combinações droga-nanodiamante permanecem nas células por muito mais tempo, sem afetar o tecido ao redor do tumor.

p Ho e seus colegas levantaram a hipótese de que o glioblastoma pode ser tratado de forma eficiente com uma droga modificada com nanodiamantes usando uma técnica de injeção direta conhecida como entrega aprimorada por convecção, ou CED. Eles usaram este método para injetar ND – DOX diretamente em tumores cerebrais em modelos de roedores.

p Os pesquisadores descobriram que os níveis de ND-DOX nos tumores foram retidos por um período muito além do da doxorrubicina sozinha, mostrando que a doxorrubicina foi levada para o tumor e permaneceu por mais tempo quando ligada a nanodiamantes. Além disso, ND-DOX também foi encontrado para aumentar a apoptose - morte programada de células cancerosas - e para diminuir a viabilidade celular em linhas de células de glioma (câncer cerebral).

p Os resultados também demonstraram pela primeira vez que a administração de ND – DOX limitou a quantidade de doxorrubicina que foi distribuída fora do tumor. Isso reduziu os efeitos colaterais tóxicos e manteve mais da droga no tumor por mais tempo, aumentando a eficiência da droga para matar o tumor sem afetar o tecido circundante. O tempo de sobrevivência aumentou significativamente nos ratos tratados com ND – DOX, em comparação com aqueles que receberam apenas doxorrubicina não modificada.

p Nanodiamonds têm muitas facetas, quase como a superfície de uma bola de futebol, e pode se ligar à doxorrubicina muito forte e rapidamente, Ho observou. Pesquisas futuras irão expandir a lista de drogas quimioterápicas para câncer no cérebro que podem ser anexadas às superfícies do nanodiamante para melhorar o tratamento e reduzir os efeitos colaterais.

p Para uma nanopartícula ter significado translacional, ele deve ter tantos benefícios projetados em um sistema tão simples quanto possível.

p "Os nanomateriais são veículos promissores para o tratamento de diferentes tipos de câncer, "Disse Ho." Estamos procurando por drogas e situações em que a nanotecnologia realmente ajude a quimioterapia a funcionar melhor, tornando mais fácil para o paciente e mais difícil para o câncer. "

p Este estudo mostrou que a entrega aprimorada por convecção de ND – DOX oferece um poderoso sistema de entrega de tratamento contra esses tumores cerebrais muito difíceis e mortais, Ho disse.

p Ele observou que este projeto em grande escala foi bem-sucedido graças às interações multidisciplinares e proativas entre sua equipe de bioengenheiros e seus destacados colaboradores clínicos da Northwestern University e do Lurie Children's Hospital.