Sangyong Jon, um professor do Departamento de Ciências Biológicas da KAIST, e sua equipe desenvolveu uma combinação de imagens fotoacústicas e terapia fototérmica para o câncer usando nanopartículas de bilirrubina (BR).

A equipe de pesquisa aplicou as propriedades de um pigmento biliar chamado BR, que exerce potentes efeitos antioxidantes e antiinflamatórios, a esta pesquisa.

A equipe espera esta pesquisa, que mostra alta biocompatibilidade, bem como excelente imagem fotoacústica e terapia fototérmica, ser um sistema adequado no campo do tratamento do câncer.

No passado, a equipe de pesquisa desenvolveu um sistema de nanopartículas à base de bilirrubina PEGuilada combinando BR insolúvel em água com polietilenoglicol (PEG) solúvel em água.

Essa tecnologia facilitou a ação de antioxidantes do BR, mas evitou que eles se acumulassem no corpo. Sua eficiência e segurança foram identificadas em um modelo de doença animal, para condições como doença inflamatória intestinal, transporte de células de ilhotas, e asma.

Diferente dos métodos de pesquisa anteriores, esta pesquisa aplicou as diferentes propriedades físico-químicas do BR ao tratamento do câncer.

Quando o agente causador da icterícia, amarelo BR, é exposto a um certo comprimento de onda de luz azul, o agente se torna um nanomaterial fotônico conforme responde à luz. Este nanomaterial responsivo à luz pode ser usado para curar icterícia porque permite a excreção ativa em bebês.

Em segundo lugar, a equipe identificou que o BR é o principal componente dos cálculos biliares de pigmento preto, que podem ser freqüentemente encontrados na vesícula biliar ou nos dutos biliares sob certas condições patológicas. Os resultados mostram que BR forma cálculos biliares de pigmento preto sem o papel de um intermediário ou cátion, como cálcio e cobre. A equipe de pesquisa combinou cisplatina, uma droga anticâncer à base de metal de platina, com BR para que as nanopartículas de BR mudassem a cor da solução de amarelo para roxo.

A equipe também examinou a possibilidade de nanopartículas de BR queladas com cisplatina como uma sonda para imagens fotoacústicas. Eles descobriram que uma atividade fotoacústica considerável foi mostrada quando ele foi exposto à luz infravermelha próxima. Na verdade, o sinal fotoacústico aumentou significativamente em tumores de animais com câncer colorretal quando as nanopartículas foram administradas por via intravenosa. A equipe espera um diagnóstico mais preciso dos tumores por meio dessa tecnologia.

Além disso, a equipe avaliou os efeitos fototérmicos das nanopartículas BR queladas com cisplatina. A pesquisa mostrou que a temperatura dos tumores aumentou 25 graus Celsius em cinco minutos quando foram expostos à luz infravermelha próxima, devido ao efeito fototérmico. Depois de duas semanas, o tamanho deles foi reduzido em comparação com outros grupos, e às vezes os tumores eram até necrotizados.

Professor Jon disse, "As substâncias existentes têm baixa biocompatibilidade e limitação para terapia clínica porque são orientadas artificialmente; portanto, eles podem ter toxicidade. Espero que essas nanopartículas baseadas em BR queladas com cisplatina forneçam uma nova plataforma para pré-clínicos, pesquisa translacional e adaptação clínica da imagem fotoacústica e terapia fototérmica. "