p Pesquisadores do Comprehensive Cancer Center da Ohio State University - Arthur G. James Cancer Hospital e Richard J. Solove Research Institute (OSUCCC - James) desenvolveram nanopartículas que aumentam de volume e rebentam quando expostas à luz laser infravermelha. p Essas 'nanobombas' podem superar uma barreira biológica que bloqueou o desenvolvimento de agentes que atuam alterando a atividade - a expressão - dos genes nas células cancerosas. Os agentes podem matar as células cancerosas imediatamente ou impedir seu crescimento.

p Os tipos de agentes que alteram a expressão gênica são geralmente formas de RNA (ácido ribonucléico), e são notoriamente difíceis de usar como drogas. Primeiro, eles são prontamente degradados quando livres na corrente sanguínea. Neste estudo, empacotá-los em nanopartículas que visam as células tumorais resolveu esse problema.

p Este estudo, publicado no jornal Materiais avançados , sugere que as nanobombas também podem resolver o segundo problema. Quando as células cancerosas assumem nanopartículas comuns, eles freqüentemente os encerram em pequenos compartimentos chamados endossomos. Isso evita que as moléculas da droga atinjam seu alvo, e eles logo se degradam.

p Junto com o agente terapêutico, essas nanopartículas contêm uma substância química que vaporiza, fazendo com que eles inchem três vezes ou mais de tamanho quando expostos à luz laser infravermelha. Os endossomos estouraram, dispersar o agente de RNA na célula.

p "Um grande desafio do uso de nanopartículas para entregar agentes reguladores de genes, como microRNAs, é a incapacidade das nanopartículas de escapar dos compartimentos, os endossomos, que eles são encerrados quando as células absorvem as partículas, "diz o investigador principal Xiaoming (Shawn) He, PhD, professor associado de Engenharia Biomédica e membro do OSUCCC — James Translational Therapeutics Program.

p "Acreditamos ter superado esse desafio desenvolvendo nanopartículas que incluem bicarbonato de amônio, uma pequena molécula que vaporiza ao expor as nanopartículas à luz laser infravermelha próxima, fazendo com que a nanopartícula e o endossomo estourem, liberando o RNA terapêutico, "Ele explica. Para o estudo deles, Ele e seus colegas usaram células humanas de câncer de próstata e tumores de próstata humanos em um modelo animal. As nanopartículas foram equipadas para alvejar células-tronco cancerosas (CSCs), que são células cancerosas que têm propriedades de células-tronco. As CSCs geralmente resistem à terapia e são consideradas como desempenhando um papel importante no desenvolvimento e na recorrência do câncer.

p O agente terapêutico nas nanopartículas era uma forma de microRNA chamada miR-34a. Os pesquisadores escolheram essa molécula porque ela pode reduzir os níveis de uma proteína que é crucial para a sobrevivência do CSC e pode estar envolvida na resistência à quimioterapia e à radioterapia.

p As nanopartículas também encapsulam bicarbonato de amônio, que é um agente de levedura às vezes usado em panificação. Luz de laser infravermelho próximo, que induz a vaporização do bicarbonato de amônio, pode penetrar no tecido a uma profundidade de um centímetro (quase meia polegada). Para tumores mais profundos, a luz seria fornecida por meio de cirurgia minimamente invasiva.

p Para tumores mais profundos, a luz seria fornecida por meio de cirurgia minimamente invasiva.

p As principais descobertas técnicas do estudo incluem:

• Nanopartículas com bicarbonato de amônio aumentaram mais de três vezes quando ativadas com laser infravermelho próximo (de cerca de 100 nm de diâmetro na temperatura corporal a mais de 300 nm a 43 graus C. (110 graus F). Os endossomos medem 150-200 nm de diâmetro;
• As nanopartículas tinham grande afinidade para as CSCs e muito pouca para as células-tronco humanas normais derivadas do tecido adiposo;
• As nanobombas miR-34a reduziram significativamente o volume do tumor em um modelo animal que continha tumores de próstata humana.