p As imagens mostram PETs de um camundongo com um grande tumor (pela seta branca). O tumor é tratado com nanopartículas, que são injetados diretamente no tumor e, em seguida, são iluminados com luz laser infravermelha próxima. A luz do laser aquece as nanopartículas, assim, danificando ou matando as células cancerosas (setas vermelhas). Crédito:Kamilla Nørregaard e Jesper Tranekjær Jørgensen, Panum Inst.
p Tratamentos de câncer baseados na irridação a laser de pequenas nanopartículas injetadas diretamente no tumor cancerígeno estão funcionando e podem destruir o câncer por dentro. Pesquisadores do Instituto Niels Bohr e da Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade de Copenhagen desenvolveram um método que mata células cancerosas usando nanopartículas e lasers. O tratamento foi testado em ratos e foi demonstrado que os tumores cancerígenos estão consideravelmente danificados. Os resultados são publicados na revista científica,
Relatórios Científicos . p Os tratamentos tradicionais de câncer, como radiação e quimioterapia, têm grandes efeitos colaterais, porque eles não afetam apenas os tumores cancerígenos, mas também as partes saudáveis do corpo. Um grande projeto de pesquisa interdisciplinar entre físicos do Instituto Niels Bohr e médicos e biólogos humanos do Instituto Panum e Rigshospitalet desenvolveu um novo tratamento que afeta apenas tumores cancerígenos localmente e, portanto, é muito mais suave para o corpo. O projeto é denominado Nanopartículas Ativadas por Laser para Eliminação de Tumores (LANTERN). O chefe do projeto é a Professora Lene Oddershede, um biofísico e chefe do grupo de pesquisa Pinças Ópticas do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague, em colaboração com o professor Andreas Kjær, chefe do Cluster for Molecular Imaging, Panum Institute.
p Depois de experimentar com membranas biológicas, os pesquisadores já testaram o método em ratos vivos. Nos experimentos, os ratos recebem tumores cancerígenos de células cancerosas humanas cultivadas em laboratório.
p Os experimentos foram realizados com nanopartículas de diferentes tamanhos e estruturas. Os dois primeiros da série consistiam em ouro maciço e o último consistia em um núcleo de vidro com uma superfície de ouro. As contas foram iluminadas com luz infravermelha próxima com comprimentos de onda de 807 nanômetros e 1064 nanômetros. A nanopartícula de maior efeito foi a conta de vidro banhada a ouro. Crédito:Kamilla Nørregaard, Panum Inst.
p "O tratamento envolve a injeção de pequenas nanopartículas diretamente no câncer. Em seguida, você aquece as nanopartículas de fora usando lasers. É uma forte interação entre as nanopartículas e a luz do laser, o que faz com que as partículas aqueçam. O que então acontece é que as partículas aquecidas danificam ou matam as células cancerosas, "explica Lene Oddershede.
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Design e efeito
p As pequenas nanopartículas têm entre 80 e 150 nanômetros de diâmetro (um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro). As partículas testadas consistem em ouro maciço ou uma estrutura de concha que consiste em um núcleo de vidro com uma fina concha de ouro ao redor. Alguns dos experimentos tiveram como objetivo descobrir quais partículas são mais eficazes na redução de tumores.
p O desenho mostra um camundongo com um tumor cancerígeno na pata traseira. As nanopartículas são injetadas diretamente no tumor, que é então disparado com luz laser infravermelha próxima. A luz do laser infravermelho próximo penetra bem no tecido e não causa queimaduras. Crédito:amilla Nørregaard, Panum Inst.
p "Como físicos, temos grande experiência na interação entre luz e nanopartículas e podemos medir com muita precisão a temperatura das nanopartículas aquecidas. A eficácia depende da combinação certa entre a estrutura e o material das partículas, seu tamanho físico e o comprimento de onda da luz, "explica Lene Oddershede.
p Os experimentos mostraram que os pesquisadores obtiveram os melhores resultados com nanopartículas que tinham 150 nanômetros de tamanho e consistiam em um núcleo de vidro revestido de ouro. As nanopartículas foram iluminadas com luz laser infravermelha próxima, qual é a melhor penetração através do tecido. Em contraste com a radioterapia convencional, a luz do laser infravermelho próximo não causa queimaduras no tecido por onde passa. Apenas uma hora após o tratamento, eles já podiam ver diretamente com exames de PET que as células cancerosas foram mortas e o efeito continuou por pelo menos dois dias após o tratamento.
p "Agora, provamos que o método funciona. A longo prazo, gostaríamos que o método funcionasse, injetando as nanopartículas na corrente sanguínea, onde eles terminam nos tumores que podem ter metástase. Com as imagens PET, podemos ver onde estão os tumores e irritá-los com lasers, ao mesmo tempo em que avalia com eficácia o quão bem o tratamento funcionou logo após a irradiação. Além disso, vamos revestir as partículas com quimioterapia, que é liberado pelo calor e que também ajudará a matar as células cancerosas, "explica Lene Oddershede.