p O tratamento convencional visa erradicar as células cancerosas por meio de medicamentos e terapia administrada de fora da célula, que também pode afetar (e potencialmente prejudicar) células normais próximas. p Em contraste com a terapia convencional de câncer, uma equipe da Universidade de Cincinnati desenvolveu vários novos projetos para nanopartículas à base de óxido de ferro que detectam, diagnosticar e destruir células cancerosas usando terapia fototérmica (PTT). O PTT usa as nanopartículas para focar a energia térmica induzida pela luz apenas dentro do tumor, não prejudicando células normais adjacentes.

p Os resultados do trabalho da UC serão apresentados na Conferência da Sociedade de Pesquisa de Materiais em Boston, 30 de novembro a 30 de dezembro. 5 por Andrew Dunn, Doutoranda em Engenharia da Ciência dos Materiais na Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da UC. Trabalhando com Dunn neste estudo estão Donglu Shi, professor de engenharia científica de materiais na Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da UC; David Mast, professor associado de física no McMicken College of Arts and Sciences da UC; e Giovanni Pauletti, professor associado do James L. Winkle College of Pharmacy.

p O estudo da UC usou células vivas de camundongos para testar com sucesso a eficácia de seus designs de nanopartículas de dois lados (um lado para direcionamento de células e outro para entrega de tratamento) em combinação com o PTT. Contudo, a Food and Drug Administration dos EUA aprovou agora o uso de nanopartículas de óxido de ferro em humanos. Isso significa que o efeito fototérmico das nanopartículas de óxido de ferro pode mostrar, na próxima década, uma forte promessa na terapia do câncer humano, provavelmente com tumores localizados.

p Como as nanopartículas funcionam com a terapia fototérmica

p Com esta tecnologia, um feixe de laser de baixa potência é direcionado ao tumor onde uma pequena quantidade de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro estão presentes, seja pela injeção das partículas diretamente no tumor ou pela injeção na corrente sanguínea, por meio da qual as partículas encontram e se ligam às células cancerosas anormais por meio de alvos específicos para células.

p Calor suficiente é então gerado localmente pela luz do laser, elevando a temperatura do tumor rapidamente para acima de 43 graus Celsius, e, assim, queimar as células cancerosas anormais. Este tratamento PTT particular não envolve nenhum medicamento, mas apenas gera calor local dentro do tumor, portanto, apresentando muito menos efeitos colaterais do que as tradicionais quimio ou radioterapia.

p "Este tratamento é muito mais ideal porque vai direto para a célula cancerosa, "diz Shi." Os nanomateriais entram apenas nas células anormais, iluminar essas células e, em seguida, fazer tudo o que você as designou para fazer. Nesse caso, é aquecer o suficiente para queimar e matar as células cancerosas, mas não prejudica as células normais circundantes. "

p Shi acrescentou que os médicos costumam ficar frustrados com os atuais meios convencionais de obtenção de imagens precoces de células cancerosas por meio de imagens de ressonância médica ou tomografia computadorizada, porque os tumores geralmente estão no estágio três ou quatro antes de serem detectados. Ele afirmou, "Com tecnologia de nanomateriais, podemos detectar o tumor precocemente e matá-lo imediatamente. "

p Segmentação celular

p Cada tumor tem uma proteína correspondente que é específica do câncer, chamada de ligante específico do tumor ou uma reação de antígeno de anticorpo que só tem expressão para aquele câncer específico, como câncer de mama ou de próstata.

p Os cientistas identificam este determinado biomarcador que é específico para um determinado tumor, em seguida, conjuga esse biomarcador na superfície do nanocarreador que só tem a expressão para aquele tipo específico de célula cancerosa.

p Em seguida, ele visa apenas a célula cancerosa anormal, não é normal, células saudáveis, e, por ser tão pequeno, pode romper a membrana e entrar na célula cancerosa conjugada e liberar o PTT.

p Os portadores da nanotecnologia entram no corpo por meio de uma veia na corrente sanguínea, procuram as células cancerosas anormais, encontrar o biomarcador ou células cancerosas e anexar a essas células e desbloquear suas partículas fluorescentes para que possam ser detectadas por uma luz laser de fóton.

p A luz do laser aquece as nanopartículas a pelo menos 43 graus Celsius para matar as células cancerosas, em última análise, deixando todas as outras células do corpo ilesas.

p Potencial tratamento de câncer faça-você-mesmo

p O procedimento pode ser realizado pelo paciente após o treinamento para direcionar um pequeno dispositivo de luz laser para a área afetada por um determinado período de tempo, duas a três vezes ao dia. Esse método pode, em última análise, melhorar a taxa de sucesso, bem como cortar custos para o paciente. Isso dá ao "apontar e disparar" um significado totalmente novo.

p Pesquisas futuras em nanopartículas PTT irão examinar a toxicidade, problemas de biodegradabilidade e compatibilidade. Shi disse que a equipe está atualmente procurando outros materiais biodegradáveis ​​diversos para usar para os transportadores, como clorofilas vegetais como as do repolho, que são comestíveis e fototérmicas. Este material é biocompatível e biodegradável e pode potencialmente permanecer nas células tumorais até que seu trabalho seja concluído, então se dissolvem e são eliminados pelo sistema digestivo.