p (Phys.org) —Nanoengineers da University of California, San Diego desenvolveu uma nanoconcha para proteger enzimas estranhas usadas para matar de fome células cancerosas como parte da quimioterapia. Seu trabalho é destaque na capa de junho de 2014 da revista. Nano Letras . p As enzimas são máquinas naturalmente inteligentes, responsáveis ​​por muitas funções complexas e reações químicas na biologia. Contudo, apesar de seu enorme potencial, seu uso na medicina foi limitado pelo sistema imunológico, que é projetado para atacar invasores estrangeiros. Por exemplo, os médicos há muito confiam em uma enzima chamada asparaginase para matar as células cancerosas de fome enquanto o paciente é submetido à quimioterapia. Mas porque a asparaginase é derivada de um organismo não humano, E. Coli, é rapidamente neutralizado pelo sistema imunológico do paciente e às vezes produz uma reação alérgica. Em estudos em animais com asparaginase, e outras enzimas terapêuticas, a equipe de pesquisa descobriu que sua nanoconcha oca porosa protegia eficazmente as enzimas do sistema imunológico, dando-lhes tempo para trabalhar.

p A asparaginase age reagindo com aminoácidos que são nutrientes essenciais para as células cancerosas. A reação esgota o aminoácido, privando as células anormais dos nutrientes de que precisam para proliferar.

p "A nossa solução é pura de engenharia para um problema médico, "disse Inanc Ortac (Ph.D. '13), que desenvolveu a tecnologia como parte de sua pesquisa de doutorado no laboratório do professor de nanoengenharia Sadik Esener na UC San Diego Jacobs School of Engineering.

p A nanoconcha atua como um filtro na corrente sanguínea. As enzimas são carregadas na nanopartícula de forma muito eficiente por meio de poros em sua superfície e, posteriormente, encapsuladas com uma casca de sílica nanoporosa. Os poros da casca são pequenos demais para que a enzima escape, mas grandes o suficiente para a difusão dos aminoácidos que alimentam as células cancerosas para dentro e para fora da partícula. As enzimas permanecem presas dentro de onde esgotam todos os aminoácidos que entram.

p “Esta é uma tecnologia de plataforma que pode encontrar aplicações em muitos campos diferentes. Nosso ponto de partida foi resolver um problema para a terapêutica do câncer, "disse Ortac.

p Ortac está atualmente servindo como diretor de tecnologia da DevaCell, uma start-up local que licenciou a tecnologia e está trabalhando para comercializá-la sob o nome Synthetic Hollow Enzyme Loaded nanoShells ou SHELS.