p A distribuição de drogas quimioterápicas na forma de nanopartículas pode ajudar a reduzir os efeitos colaterais, direcionando as drogas diretamente aos tumores. Nos últimos anos, cientistas desenvolveram nanopartículas que fornecem um ou dois medicamentos quimioterápicos, mas tem sido difícil projetar partículas que possam transportar mais do que isso em uma proporção precisa. p Agora, os químicos do MIT desenvolveram uma nova maneira de construir tais nanopartículas, tornando muito mais fácil incluir três ou mais medicamentos diferentes. Em um artigo publicado no Jornal da American Chemical Society , os pesquisadores mostraram que podiam carregar suas partículas com três medicamentos comumente usados ​​para tratar o câncer de ovário.

p "Achamos que é o primeiro exemplo de uma nanopartícula que carrega uma proporção precisa de três drogas e pode liberar essas drogas em resposta a três mecanismos distintos de desencadeamento, "diz Jeremiah Johnson, professor assistente de química no MIT e autor sênior do novo artigo.

p Essas partículas podem ser projetadas para transportar ainda mais drogas, permitindo que os pesquisadores desenvolvam novos regimes de tratamento que podem matar melhor as células cancerosas, evitando os efeitos colaterais da quimioterapia tradicional. No JACS papel, Johnson e colegas demonstraram que as nanopartículas de ameaça tripla podem matar as células cancerígenas do ovário de forma mais eficaz do que as partículas que transportam apenas um ou dois medicamentos, e eles começaram a testar as partículas contra tumores em animais.

p Longyan Liao, um pós-doutorado no laboratório de Johnson, é o autor principal do artigo.

p Juntando as peças

p A nova abordagem de Johnson supera as limitações inerentes dos dois métodos mais frequentemente usados ​​para produzir nanopartículas de distribuição de drogas:encapsular pequenas moléculas de drogas dentro das partículas ou ligá-las quimicamente à partícula. Com ambas as técnicas, as reações necessárias para montar as partículas tornam-se cada vez mais difíceis com cada nova droga que é adicionada.

p A combinação dessas duas abordagens - encapsular uma droga dentro de uma partícula e anexar uma diferente à superfície - teve algum sucesso, mas ainda está limitado a dois medicamentos.

p Johnson decidiu criar um novo tipo de partícula que superasse essas restrições, permitindo o carregamento de qualquer número de medicamentos diferentes. Em vez de construir a partícula e, em seguida, anexar as moléculas da droga, ele criou blocos de construção que já incluem a droga. Esses blocos de construção podem ser unidos em uma estrutura muito específica, e os pesquisadores podem controlar com precisão quanto de cada medicamento é incluído.

p Cada bloco de construção consiste em três componentes:a molécula do medicamento, uma unidade de ligação que pode se conectar a outros blocos, e uma cadeia de polietilenoglicol (PEG), o que ajuda a proteger a partícula de se decompor no corpo. Centenas desses blocos podem ser ligados usando uma abordagem desenvolvida por Johnson, chamado de "polimerização com escova".

p "Esta é uma nova maneira de construir as partículas desde o início, "Diz Johnson." Se eu quiser uma partícula com cinco drogas, Eu apenas pego os cinco blocos de construção que eu quero e os reúno em uma partícula. Em princípio, não há limitação de quantos medicamentos você pode adicionar, e a proporção de drogas transportadas pelas partículas depende apenas de como elas são misturadas no início. "

p Combinações variadas

p Para este artigo, os pesquisadores criaram partículas que carregam as drogas cisplatina, doxorrubicina, e camptotecina, que muitas vezes são usados ​​sozinhos ou em combinação para tratar o câncer de ovário.

p Cada partícula carrega os três medicamentos em uma proporção específica que corresponde à dose máxima tolerada de cada medicamento, e cada droga tem seu próprio mecanismo de liberação. A cisplatina é liberada assim que a partícula entra na célula, à medida que as ligações que o prendem à partícula se rompem com a exposição à glutationa, um antioxidante presente nas células. A camptotecina também é liberada rapidamente quando encontra enzimas celulares chamadas esterases.

p A terceira droga, doxorrubicina, foi projetado para que fosse liberado apenas quando a luz ultravioleta incidisse sobre a partícula. Assim que todas as três drogas forem liberadas, tudo o que resta é o PEG, que é facilmente biodegradável.

p Esta abordagem "representa um novo avanço inteligente na liberação de vários medicamentos por meio da inclusão simultânea de diferentes medicamentos, por meio de químicas distintas, dentro da mesma ... plataforma, "diz Todd Emrick, um professor de ciência de polímeros e engenharia da Universidade de Massachusetts em Amherst que não esteve envolvido no estudo.

p Trabalhando com pesquisadores do laboratório de Paula Hammond, o professor de engenharia David H. Koch e membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research do MIT, a equipe testou as partículas contra células de câncer de ovário cultivadas em laboratório. As partículas que transportam todos os três medicamentos matam as células cancerosas a uma taxa mais elevada do que aquelas que fornecem apenas um ou dois medicamentos.

p O laboratório de Johnson agora está trabalhando em partículas que transportam quatro drogas, e os pesquisadores também planejam marcar as partículas com moléculas que permitirão que elas se alojem nas células tumorais, interagindo com proteínas encontradas na superfície das células.

p Johnson também prevê que a capacidade de produzir de forma confiável grandes quantidades de nanopartículas portadoras de múltiplas drogas permitirá testes em grande escala de possíveis novos tratamentos de câncer. "É importante ser capaz de produzir partículas de forma rápida e eficiente com diferentes proporções de vários medicamentos, para que você possa testá-los quanto à atividade, "ele diz." Não podemos apenas fazer uma partícula, precisamos ser capazes de fazer diferentes proporções, que nosso método pode fazer facilmente. " 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.