p Uma forma agressiva de câncer de mama conhecida como "triplo negativo" é muito difícil de tratar:a quimioterapia pode reduzir esses tumores por um tempo, mas em muitos pacientes eles voltam a crescer e ganham resistência aos medicamentos originais. p Para superar essa resistência, Os engenheiros químicos do MIT desenvolveram nanopartículas que transportam a droga contra o câncer doxorrubicina, bem como fitas curtas de RNA que podem desligar um dos genes que as células cancerosas usam para escapar da droga. Este "golpe duplo" desativa as defesas dos tumores e os torna muito mais vulneráveis ​​à quimioterapia.

p "Dá a você, geral, um sistema muito mais eficaz com uma dose mais baixa, porque você é capaz de direcionar essas células e garantir que cada uma delas receba a dosagem sinérgica adequada dos dois componentes, "diz Paula Hammond, o professor David H. Koch em Engenharia, membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research do MIT, e líder da equipe de pesquisa.

p Usando essas partículas, os pesquisadores conseguiram reduzir os tumores de mama triplo-negativos em camundongos, eles relatam na edição online de 21 de outubro do jornal ACS Nano . As partículas também podem ser personalizadas para tratar outros tipos de câncer, dizem os pesquisadores.

p O principal autor do artigo é Jason Deng, um pós-doutorado no laboratório de Hammond. Outros autores são o estudante graduado do MIT Stephen Morton, Júnior Elana Ben-Akiva, e os pós-doutorandos Erik Dreaden e Kevin Shopsowitz.

p Entrega por design

p Os tumores de mama triplo-negativos não possuem os três marcadores de câncer de mama mais comuns:receptor de estrogênio, receptor de progesterona, e Her2. Os cientistas desenvolveram tratamentos que visam cada um desses marcadores, que melhoraram as taxas de sobrevivência para esses tipos de câncer.

p "Normalmente, essas terapias personalizadas têm sido muito mais eficazes do que apenas banhar-se com um medicamento de quimioterapia, porque eles estão descobrindo como as células tumorais operam. Contudo, não tivemos isso para câncer de mama triplo-negativo, "Hammond diz.

p Ela espera que as novas nanopartículas, que tem como alvo uma proteína encontrada na superfície de células de câncer de mama triplo-negativas, vai ajudar a mudar isso. As nanopartículas têm três componentes:um núcleo preenchido com doxorrubicina, um revestimento de curto RNA de interferência (siRNA), e uma camada externa que protege a partícula da degradação na corrente sanguínea.

p Doxorrubicina, uma droga que mata células danificando seu DNA, já é usado para tratar câncer de mama e outros tipos de câncer, incluindo pulmão, ovariano, e tireóide. Os pesquisadores basearam suas nanopartículas em uma forma aprovada pela Food and Drug Administration da droga conhecida como Doxil, que é embalado em um lipossoma, ou membrana gordurosa.

p Para melhorar a eficácia do DOXIL, A equipe de Hammond queria combiná-lo com outro tipo de terapia conhecido como interferência de RNA (RNAi), que usa fitas muito curtas de RNA para bloquear a expressão de genes específicos dentro de uma célula viva.

p Os pesquisadores usaram uma técnica chamada montagem camada por camada para revestir as partículas do Doxil com uma camada de siRNA misturada com um polímero carregado positivamente que ajuda a estabilizar o RNA. Esta camada contém até 3, 500 moléculas de siRNA, cada um direcionado para bloquear um gene que permite às células cancerosas bombear as moléculas do medicamento para fora das células.

p Um dos maiores desafios que os pesquisadores enfrentaram no desenvolvimento de RNAi como tratamento do câncer é fazer com que as partículas sobrevivam na corrente sanguínea o tempo suficiente para atingir seus alvos pretendidos. Para superar isso, as partículas do MIT incluem um revestimento externo de ácido hialurônico. Essas moléculas absorvem água, permitindo que as nanopartículas fluam através dos vasos sanguíneos sem perturbações, Hammond diz.

p "Esta camada furtiva torna-se uma almofada de água em torno da nanopartícula, o que permite que ele passe pela corrente sanguínea como se fosse água, "Hammond diz." Isso faz com que circule com muito mais eficácia.

p O ácido hialurônico também ajuda a direcionar as partículas para os tumores ligando-se a uma proteína chamada CD44, que é encontrado em grande abundância na superfície das células de câncer de mama triplo-negativas.

p As novas partículas são um bom exemplo de construção de medicamentos "mais inteligentes" para ajudar a tratar o câncer, diz Yuri Lvov, um professor de micro e nanosistemas na Louisiana Tech University que não fazia parte da equipe de pesquisa. "Não é uma droga nova, mas, como engenheiros, eles construíram um novo veículo de entrega baseado nos princípios da nanotecnologia. Esta nova ferramenta é muito boa. "

p Tumores encolhendo

p Em um estudo com ratos, os pesquisadores descobriram que as nanopartículas sobreviveram na corrente sanguínea muito mais do que qualquer partícula de entrega de RNA que eles testaram anteriormente, com meia-vida de 28 horas. Isso lhes dá uma chance muito maior de atingir o tumor.

p As nanopartículas foram projetadas para liberar a carga útil do siRNA em uma taxa mais rápida do que a doxorrubicina, uma vez que atingem os locais do tumor. "Isso nos dá a chance de primeiro diminuir a defesa das células tumorais, desligando esta bomba de proteína, e então a droga entra em ação para matar as células tumorais, "Deng diz.

p Para estudar a capacidade das nanopartículas de combate ao câncer, os pesquisadores os injetaram em camundongos com células tumorais humanas triplo-negativas implantadas sob a pele. Depois de uma injeção, eles descobriram que o gene alvo já estava sendo silenciado. Após 15 dias e três injeções, os tumores diminuíram significativamente.

p Os pesquisadores acreditam que este sistema também pode ser usado para atingir muitos outros tipos de câncer, trocando a droga carregada no núcleo, o alvo siRNA, e as partículas de superfície que têm como alvo o tumor. Eles agora estão testando as partículas em um modelo de camundongo mais complexo de câncer de mama triplo-negativo, e também estão trabalhando na adaptação das partículas para tratar câncer de ovário e de pulmão. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.