Figura:Agrupamento do receptor ErbB2 após a ligação do nanobastão HRG às células MCF7. Micrografias confocais mostrando uma seção dorsal de células MCF7 direcionadas (painel inferior) e não direcionadas (painel superior). Os receptores ErbB2 (verde) foram imunocorados sem permeabilizar a membrana plasmática. Os núcleos foram corados com Hoechst 33342 (azul). As estrelas indicam exemplos de agrupamentos de receptores ErbB2 que estão próximos de nanobastões.
Os pesquisadores da UCD manipularam com sucesso nanopartículas para atingir duas linhas de células de câncer de mama humano como uma ferramenta no diagnóstico e tratamento do câncer.
O revestimento das nanopartículas com diferentes substâncias permite que sua interação com as células seja ajustada de uma maneira particular. Por exemplo, usar uma partícula opticamente ativa como ouro (Au) fornecerá excelente contraste em imagens de infravermelho próximo (NIR) e, se aquecido, pode realmente destruir o tecido circundante. Isso é chamado de terapia de ablação fototérmica. Partículas magneticamente ativas como o ferro (Fe) podem permitir terapias físicas, gerando calor quando expostas a campos magnéticos alternados, causando morte celular (hipertermia magnética).
A equipe UCD liderada por Conway Fellows, Professor Gil Lee na Escola de Química e Biologia Química e Professor Walter Kolch em Systems Biology Ireland, nanobastões sintetizados com um longo segmento de ferro revestido com polietilenoglicol e uma ponta curta de ouro revestida com uma única camada da proteína, heregulina (HRG).
HRG é um fator de crescimento que se liga e ativa a família ErbB de receptores de proteínas. O ErbB2 é superexpresso em certos cânceres de mama e está associado a um prognóstico ruim. Contudo, A superexpressão de ErbB2 aumenta a sensibilidade a certos medicamentos. A equipe acredita que os nanobastões funcionalizados com Fe-Au usados em conjunto com essas drogas podem ser úteis no tratamento do câncer.
Depois de caracterizar e ajustar a interação dos nanobastões com as células, a equipe de pesquisa avaliou como as células respondem à estimulação mecânica. Para fazer isso, eles integraram uma pinça eletromagnética com um microscópio óptico e usaram um novo chip microfluídico para monitorar a interação de nanobastões individuais com duas linhas de células de câncer de mama humano que expressam a família ErbB de receptores em taxas diferentes. Quando os nanobastões HRG se ligam às células cancerosas que expressam ErbB, eles dão início a uma cascata de eventos de sinalização que levam à morte celular.
"Usando pinças magnéticas para esticar as células, fomos capazes de ativar ainda mais as vias de sinalização celular para desencadear a morte celular. Isso foi ainda mais eficaz em causar a morte de células cancerosas do que a hipertermia magnética, a outra abordagem terapêutica que avaliamos ", explicou o Dr. Devrim Kilinc, primeiro autor e pesquisador do grupo Lee.
"Os resultados são uma indicação positiva para segmentação em nanoescala e manipulação localizada de células cancerosas com um perfil de receptor específico."
