O tamanho realmente importa quando se trata dos mecanismos que as células usam para se comunicarem entre si, de acordo com novas pesquisas pioneiras em nanobiotecnologia que têm implicações importantes para o diagnóstico e tratamento de doenças.

Uma equipe internacional de cientistas fez grandes avanços na compreensão dos 'exossomos' - minúsculas estruturas biológicas (ou 'vesículas') que são usadas pelas células do corpo para transferir informações. Os pesquisadores acreditam que as descobertas podem ser significativas para vários campos da ciência médica, desde a personalização de tratamentos médicos até uma melhor compreensão do crescimento e da disseminação de tumores cancerígenos.

Os exossomos são repletos de proteínas e RNA. Eles podem ser gerados por uma célula, assumido por outro, e acionar uma resposta específica. A data, a pesquisa científica tem se concentrado no conteúdo dos exossomos, mas um novo estudo liderado por cientistas da Universidade de Lincoln, REINO UNIDO, em vez disso, focou no tamanho dos exossomos e como isso afeta a maneira como eles funcionam.

Liderado pelo Dr. Enrico Ferrari, um especialista em nanobiotecnologia, a equipe descobriu que quanto menores são os exossomos, mais fácil será para as células-alvo capturá-los. Isso torna a comunicação entre as células muito mais rápida.

O estudo examinou exossomos retirados de um paciente com glioma de alto grau (tumor cerebral de crescimento rápido). Os pesquisadores já haviam descoberto que algumas células-tronco dentro do cérebro do paciente estavam produzindo exossomos que eram responsáveis ​​por sustentar as células cancerosas e torná-las mais agressivas.

Seu trabalho mais recente sugere que o nível de agressão em um tumor pode ser determinado pelo tamanho dos exossomos produzidos pelas células cancerosas - por exemplo, quanto menores os exossomos, quanto mais rápido as células podem se comunicar e se reproduzir, e mais rápido o câncer se desenvolve.

Esses achados iniciais podem, portanto, ter implicações importantes para o prognóstico de diferentes tipos de câncer no futuro, já que os médicos podem examinar o tamanho dos exossomos produzidos e prever com mais precisão o curso do tumor de um paciente.

O estudo foi realizado por pesquisadores da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Lincoln, REINO UNIDO; o Departamento de Ciências Médicas e Biológicas da Universidade de Udine; e o Departamento de Neurociências do Hospital Universitário Santa Maria della Misericordia, ambos na Itália. Os resultados são publicados na revista científica, Nanomedicina:Nanotecnologia, Biologia e Medicina .

"Em vez de olhar para dentro do exossomo, decidimos dar uma olhada detalhada na natureza do veículo, especificamente seu tamanho ", explicou o Dr. Ferrari. "Se você pensar em um exossomo como um pacote, independentemente das moléculas específicas que carrega, a natureza do 'envelope' é provavelmente de grande importância para a entrega da mensagem. Quanto maior o envelope, mais difícil é entregar!

"Pesquisas anteriores examinaram como o tamanho afeta o comportamento de nanopartículas artificiais em um corpo humano, e este novo estudo descobriu que partículas biológicas como exossomos podem agir da mesma maneira - quanto menores são, quanto mais 'alto' é a mensagem deles, pois é mais fácil para as células-alvo pegá-los e "ouvir" a mensagem.

"Tradicionalmente, tem sido difícil observar esse comportamento em exossomos porque eles são extremamente pequenos (bem abaixo da resolução óptica), muito evasivo, e difícil de isolar. Contudo, nossa equipe desenvolveu um novo conjunto de técnicas para superar todos esses fatores e responder a perguntas importantes sobre a absorção dependente do tamanho, que anteriormente não foram abordadas.

"O tamanho dos diferentes exossomos foi explorado em alguns outros estudos, mas nunca em relação à eficácia com que podem transmitir suas mensagens. "

A nova pesquisa também pode ter implicações futuras para a entrega de medicamentos, já que os exossomos poderiam ser potencialmente usados ​​como nanocarreadores para drogas específicas. Os cientistas prevêem que pode ser possível manipular o tamanho dos exossomos usados ​​na terapêutica para torná-los mais eficazes, e usar os exossomos personalizados produzidos no corpo humano - ou partículas que imitam a maneira como se comportam - para alcançar uma distribuição de drogas mais direcionada e eficiente. Este processo é denominado exoterapia.

A equipe agora espera prosseguir com pesquisas nesta área para entender com mais precisão o impacto do tamanho do exossomo na maneira como as células se comunicam, e desenvolver maneiras de usar esse conhecimento no diagnóstico, prognóstico e tratamento de pacientes individuais.