p Quando se trata de entrega de drogas, nanopartículas em forma de bastão e vermes são a melhor aposta para fazer a jornada assustadora até o centro de uma célula, sugere uma nova pesquisa australiana. p Um novo estudo publicado em Nature Nanotechnology respondeu a uma questão de longa data que pode levar ao design de melhores veículos de entrega de drogas:como a forma das nanopartículas afeta a viagem através da célula.

p "Pudemos mostrar pela primeira vez que as nanopartículas em forma de bastonetes e vermes eram mais eficazes do que as nanopartículas esféricas para atravessar as barreiras intracelulares e isso permitiu que elas chegassem ao núcleo da célula, "diz a autora principal da UNSW, Dra. Elizabeth Hinde.

p O estudo foi conduzido por químicos, engenheiros, e pesquisadores médicos da UNSW em uma colaboração entre o Centro de Excelência em Imagem Molecular Avançada do Australian Research Council e o Centro de Excelência em Bio-Nano Science do Australian Research Council. Os centros estão sediados na Monash University, com nós de pesquisa na UNSW em Sydney.

p A equipe aplicou um novo método de microscopia para entrega de drogas pela primeira vez, que lhes permitiu rastrear o movimento de nanopartículas de formas diferentes através de uma única célula cancerosa cultivada, com altíssima resolução temporal e espacial. Usando este método, os pesquisadores conseguiram identificar onde as drogas estavam sendo liberadas, e como eles se espalham pela célula.

p Eles descobriram que a droga contra o câncer, doxorrubicina, foi mais eficaz quando pode romper a barreira celular forte, mas porosa, que protege o núcleo - o centro de controle da célula. Mais importante, eles descobriram que a forma de uma nanopartícula influenciou o quão bem a droga quebrou a barreira.

p Dr. Hinde, um investigador associado no Imaging CoE, diz que os pesquisadores podiam ver anteriormente a distribuição geral de suas nanopartículas por toda a célula, mas não tinha as ferramentas de microscopia para entender como essa localização foi configurada - uma limitação importante na pesquisa de distribuição de medicamentos.

p "Você precisa saber como as coisas chegam ao destino final para direcioná-las para lá. Agora temos uma ferramenta para rastrear essa jornada incrível até o centro da célula. Isso significa que outros grupos de pesquisa podem usar isso para avaliar suas nanopartículas e medicamentos sistemas de entrega.

p "Eles serão capazes de descobrir como adaptar suas partículas para atingir o núcleo ou outras estruturas da célula, e aferir onde a carga está sendo largada. Isso não era possível antes. "

p A forma das coisas por vir:haste, verme ou esfera?

p As nanopartículas poliméricas desempenharão um papel vital no futuro da medicina:essas partículas ultra-minúsculas podem transportar drogas para ajudar a atacar e matar as células cancerosas, entregar medicamentos seletivamente apenas onde são necessários, e produzir avanços em diagnóstico de doenças e imagens.

p Os engenheiros da UNSW fabricaram quatro tipos de nanopartículas:uma em forma de haste, um como um verme, e dois que eram de forma esférica. Estes foram marcados com etiquetas fluorescentes, e incubado em células cancerosas. Ao combinar uma nova abordagem de microscopia de fluorescência com algumas análises estatísticas, a equipe conseguiu criar uma imagem clara de como cada partícula passou pela célula.

p Enquanto as partículas esféricas foram bloqueadas pelo envelope nuclear, a haste e as partículas em forma de verme conseguiram passar. Isso fornece um caminho para o desenvolvimento de partículas que podem alvejar e matar seletivamente as células cancerosas, sem machucar os saudáveis.

p O Dr. Hinde explica:"As células cancerosas têm uma arquitetura interna diferente das células saudáveis. Se pudermos ajustar as dimensões dessas nanopartículas em forma de bastão, então eles só passam pelas barreiras celulares nas células cancerosas e não nas saudáveis, podemos reduzir alguns dos efeitos colaterais das quimioterapias. "

p Oportunidades para outros grupos de pesquisadores

p “O impacto para o campo é enorme, "diz o professor da Scientia Justin Gooding da UNSW e do ARC Center of Excellence in Bio-Nano Science." Isso nos dá a capacidade de olhar dentro da célula, veja o que as partículas estão fazendo, e projetá-los para fazer exatamente o que queremos que eles façam. "

p "E isso não é apenas graças ao microscópio, mas as informações e dados que podemos extrair dos novos procedimentos de análise que desenvolvemos. Se outros grupos de pesquisa podem aprender como fazer essa análise, eles podem usar o equipamento já em seus laboratórios e começar amanhã, "diz o professor Gooding." As pessoas vão ver, De repente, que eles podem obter todos os tipos de novas informações sobre suas partículas. "

p Os pesquisadores em breve estarão colaborando com o Dr. John McGhee da UNSW Art &Design, que combina dados científicos, imagens microscópicas, e animação gerada por computador para criar representações de realidade virtual do interior de células e vasos sanguíneos humanos.

p As obras de arte permitem que os pesquisadores visualizem e façam passeios a pé de RV pelo corpo, e pode ajudar a acelerar o processo de desenvolvimento de medicamentos.