p Nanopartículas conhecidas como pontos Cornell, ou pontos C, têm se mostrado uma grande promessa como uma ferramenta terapêutica na detecção e tratamento do câncer. p Agora, as partículas ultra-pequenas - desenvolvidas há mais de uma dúzia de anos por Ulrich Wiesner, o professor de engenharia Spencer T. Olin - mostraram que podem fazer algo ainda melhor:matar células cancerosas sem anexar uma droga citotóxica.

p Um estudo liderado por Michelle Bradbury, diretor de imagem intra-operatória do Memorial Sloan Kettering Cancer Center e professor associado de radiologia da Weill Cornell Medicine, e Michael Overholtzer, biólogo celular no MSKCC, em colaboração com Wiesner lançou uma reviravolta surpreendente na busca de uma década para trazer pontos C para fora do laboratório e em uso como uma terapia clínica.

p Seu papel, "Ultrasmall Nanoparticles Induce Ferroptosis of Nutrient-Private Cancer Cells and Suppress Tumor Growth, "foi publicado em 26 de setembro em Nature Nanotechnology . O trabalho detalha como os pontos C, administrado em grandes doses e com os tumores em estado de privação de nutrientes, desencadeia um tipo de morte celular denominado ferroptose.

p "Se você tivesse que projetar uma nanopartícula para matar o câncer, esta seria exatamente a maneira que você faria, "Wiesner disse." A partícula é bem tolerada em tecidos normalmente saudáveis, mas assim que você tiver um tumor, e sob condições muito específicas, essas partículas se tornam assassinas. "

p "Na verdade, "Bradbury disse, "esta é a primeira vez que mostramos que a partícula tem propriedades terapêuticas intrínsecas."

p Partículas de sílica fluorescentes de Wiesner, tão pequeno quanto 5 nanômetros de diâmetro, foram originalmente projetados para serem usados ​​como ferramentas de diagnóstico, anexando-se às células cancerosas e iluminando-se para mostrar ao cirurgião onde estão as células tumorais. Os usos potenciais também incluíram a entrega de drogas e a detecção ambiental. Um primeiro ensaio clínico em humanos pela Food and Drug Administration, liderado por Bradbury, considerou as partículas seguras para humanos.

p Em mais testes das partículas nos últimos cinco anos - incluindo os últimos 13 meses como membro dos Centros de Excelência em Nanotecnologia do Câncer, uma iniciativa do National Cancer Institute estabelecida em agosto de 2015 - Bradbury, Overholtzer, Wiesner e seus colaboradores tornaram este importante, descoberta inesperada.

p Quando incubado com células cancerosas em altas doses - e, importante, com células cancerosas em estado de privação de nutrientes - os pontos C revestidos com peptídeo de Wiesner mostram a capacidade de adsorver ferro do ambiente e entregá-lo às células cancerosas. O peptídeo, chamado alfa-MSH, foi desenvolvido por Thomas Quinn, professor de bioquímica da Universidade de Missouri.

p Este processo desencadeia ferroptose, uma forma necrótica de morte celular envolvendo ruptura da membrana plasmática - diferente da fragmentação celular típica encontrada durante uma forma de morte celular mais comumente observada chamada apoptose.

p "O objetivo original de estudar os pontos nas células era ver o quão bem concentrações maiores seriam toleradas sem alterar a função celular, "Overholtzer disse." Embora altas concentrações sejam bem toleradas em condições normais, queríamos também saber como as células cancerosas sob estresse podem responder. "

p Para surpresa do grupo, em 24 a 48 horas após as células cancerosas serem expostas aos pontos, houve uma "onda de destruição" em toda a cultura de células, Wiesner disse. Os tumores também diminuíram quando os camundongos receberam várias injeções de altas doses sem quaisquer reações adversas, disse Bradbury, co-diretor com Wiesner do MSKCC-Cornell Center for Translation of Cancer Nanomedicines.

p Na luta contínua contra uma doença que mata milhões em todo o mundo anualmente - o câncer afetou vários membros da família de Wiesner, fazendo disso também uma cruzada pessoal para ele. Ter outra arma só pode ajudar, Disse Wiesner.

p "Encontramos outra ferramenta em que as pessoas não pensaram em nada até agora, "disse ele." Isso mudou nossa maneira de pensar sobre as nanopartículas e o que elas poderiam fazer potencialmente. "

p Trabalhos futuros se concentrarão na utilização dessas partículas em combinação com outras terapias padrão para um determinado tipo de tumor, Bradbury disse, com a esperança de aumentar ainda mais a eficácia antes do teste em humanos.

p Os pesquisadores também procurarão adaptar a partícula para atingir cânceres específicos. "É uma questão de projetar as partículas com diferentes acessórios nelas, para que se liguem ao câncer específico que procuramos, "Overholtzer disse.