p Os pesquisadores que investigam maneiras de administrar altas doses de drogas que matam o câncer dentro de tumores mostraram que podem usar um laser e nanopartículas de ouro ativadas por luz para desencadear remotamente a liberação de drogas contra o câncer aprovadas dentro das células cancerosas em culturas de laboratório. p O estudo realizado por pesquisadores da Rice University e da Northwestern University Feinberg School of Medicine aparece na edição online desta semana do Proceedings of the National Academy of Sciences . Ele empregou nanoconchas de ouro para fornecer doses tóxicas de duas drogas - lapatinibe e docetaxel - dentro das células do câncer de mama. Os pesquisadores mostraram que poderiam usar um laser para acionar remotamente as partículas para liberar as drogas depois que elas entrassem nas células.

p Embora os testes tenham sido conduzidos com culturas de células em um laboratório, a pesquisa foi projetada para demonstrar a aplicabilidade clínica:as nanopartículas não são tóxicas, as drogas são amplamente utilizadas e de baixo consumo, O laser infravermelho pode brilhar de forma não invasiva através do tecido e atingir tumores vários centímetros abaixo da pele.

p "Em estudos futuros, planejamos usar uma estratégia de cavalo de Tróia para obter as nanoconchas carregadas de drogas dentro dos tumores, "disse Naomi Halas, um engenheiro, químico e físico da Rice University que inventou nanoconchas de ouro e passou mais de 15 anos pesquisando seu potencial anticâncer. "Macrófagos, um tipo de glóbulo branco que demonstrou penetrar em tumores, irá transportar os complexos de partículas de drogas para os tumores, e uma vez lá, usamos um laser para liberar as drogas. "

p Co-autora Susan Clare, um professor associado de pesquisa de cirurgia na Escola de Medicina Feinberg da Northwestern University, disse que o estudo PNAS foi projetado para demonstrar a viabilidade da abordagem do cavalo de Tróia. Além de demonstrar que drogas podem ser liberadas dentro das células cancerosas, o estudo também mostrou que em macrófagos, as drogas não se desprenderam antes do desencadeamento.

p "Fazer com que drogas quimioterápicas penetrem em tumores é muito desafiador, "disse Clare, também um cirurgião de câncer de mama da Northwestern Medicine. "As drogas tendem a ser empurradas para fora dos tumores, em vez de atraídas para dentro. Para obter uma dose eficaz no tumor, os pacientes geralmente precisam tomar tanto da droga que as náuseas e outros efeitos colaterais tornam-se graves. Nossa esperança é que a combinação de macrófagos e liberação de drogas desencadeada aumente a dose efetiva de drogas dentro dos tumores para que os pacientes possam tomar menos ao invés de mais. "

p Se a abordagem funcionar, Clare disse, pode resultar em menos efeitos colaterais e, potencialmente, ser usado para tratar muitos tipos de câncer. Por exemplo, uma das drogas do estudo, lapatinib, faz parte de uma ampla classe de quimioterapias denominadas inibidores da tirosina quinase, que têm como alvo proteínas específicas ligadas a diferentes tipos de câncer. Outros medicamentos aprovados pela Federal Drug Administration na classe incluem imatinibe (leucemia), gefitinib (mama, pulmão), erlotinib (pulmão, pancreático), sunitinibe (estômago, rim) e sorafenibe (fígado, tireóide e rim).

p "Todos os inibidores da tirosina quinase são notoriamente insolúveis em água, "disse Amanda Goodman, aluna da Rice e principal autora do estudo PNAS. "Como uma classe de drogas, eles têm baixa biodisponibilidade, o que significa que uma proporção relativamente pequena da droga em cada pílula está, na verdade, matando as células cancerosas. Se nosso método funcionar para lapatinibe e câncer de mama, também pode funcionar para as outras drogas da classe. "

p Halas inventou nanoconchas na Rice nos anos 1990. Cerca de 20 vezes menor do que um glóbulo vermelho, eles são feitos de uma esfera de vidro coberta por uma fina camada de ouro. As nanoconchas podem ser ajustadas para capturar energia de comprimentos de onda de luz específicos, incluindo infravermelho próximo (infravermelho próximo), um comprimento de onda invisível que passa pela maioria dos tecidos do corpo. Nanospectra Biosciences, um licenciado desta tecnologia, realizou vários ensaios clínicos na última década usando nanoconchas como agentes fototérmicos que destroem tumores com luz infravermelha.

p A colaboração de Clare e Halas na entrega de drogas com base em nanoshell começou há mais de 10 anos. Em trabalhos anteriores, eles mostraram que um laser de onda contínua próximo ao infravermelho - o mesmo tipo que produz calor nas aplicações fototérmicas das nanoconchas - poderia ser usado para desencadear a liberação de drogas das nanoconchas.

p No último estudo, Goodman comparou o uso de disparo por laser de onda contínua e disparo com laser de pulso de baixa potência. Usando cada tipo de laser, ela demonstrou a liberação remotamente desencadeada de drogas a partir de dois tipos de conjugados nanoconcha-droga. Um tipo usava um ligante de DNA e a droga docetaxel, e o outro empregava um revestimento da proteína albumina do sangue para prender e reter o lapatinibe. Em cada caso, Goodman descobriu que ela poderia desencadear a liberação da droga depois que as nanoconchas foram incorporadas às células cancerosas. Ela também não encontrou liberação prematura mensurável de drogas em macrófagos em nenhum dos casos.

p Halas e Clare disseram que esperam começar os testes da tecnologia em animais em breve e ter um modelo de mouse estabelecido que possa ser usado para os testes.

p "Estou particularmente entusiasmado com o potencial do lapatinib, "Clare disse." A primeira vez que ouvi sobre o trabalho de Naomi, Eu me perguntei se poderia ser a resposta para a aplicação de drogas no interior anóxico (sem oxigênio) de tumores, onde algumas das células cancerosas mais agressivas se escondem. Como clínicos, estamos sempre procurando maneiras de evitar que o câncer volte meses ou anos depois, e tenho esperança de que isso possa fazer isso. "