p Em um estudo de "prova de conceito", Cientistas da Johns Hopkins Medicine dizem que entregaram com sucesso pacotes de tamanho nano de código genético chamados microRNAs para tratar tumores cerebrais humanos implantados em camundongos. O conteúdo dos recipientes super-pequenos foi projetado para atingir as células-tronco cancerosas, uma espécie de "semente" celular que produz uma descendência incontável e é uma barreira implacável para livrar o cérebro das células malignas. p Os resultados de seus experimentos foram publicados online em 21 de junho em Nano Letras .

p "O câncer cerebral é um dos cânceres mais amplamente compreendidos em termos de sua composição genética, mas ainda temos que desenvolver um bom tratamento para ele, "diz John Laterra, M.D., Ph.D., professor de neurologia, oncologia e neurociência na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins e cientista pesquisador no Instituto Kennedy Krieger. "A resiliência das células-tronco cancerosas e a barreira hematoencefálica são os principais obstáculos."

p O sangue que entra no cérebro é filtrado por uma série de vasos que atuam como uma barreira protetora. Mas esta barreira hematoencefálica bloqueia medicamentos moleculares que têm o potencial de revolucionar a terapia do câncer cerebral, visando células-tronco cancerosas, diz Laterra.

p “Para modernizar os tratamentos de tumor cerebral, precisamos de ferramentas e métodos que contornem a barreira hematoencefálica, "diz Jordan Green, Ph.D., professor de engenharia biomédica, oftalmologia, oncologia, neurocirurgia, ciência e engenharia de materiais e engenharia química e biomolecular na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins. "Precisamos de tecnologia para entregar com segurança e eficácia medicamentos genéticos sensíveis diretamente aos tumores, sem danificar o tecido normal."

p O caso em questão, Green diz, é glioblastoma, a forma de câncer no cérebro que o senador John McCain do Arizona está lutando, o que muitas vezes requer cirurgias repetidas. Os médicos removem o tecido do tumor cerebral que eles podem ver, mas a malignidade geralmente retorna rapidamente, diz Laterra. A maioria dos pacientes com glioblastoma vive menos de dois anos após o diagnóstico.

p Os cientistas há muito suspeitam que as células-tronco cancerosas estão na raiz do que impulsiona o retorno e a disseminação do glioblastoma e de outros tipos de câncer. Essas células-tronco dão origem a outras células cancerosas e, se eles escapam da faca do cirurgião, pode levar a um tumor totalmente novo.

p Laterra e Green, que são membros do Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, projetou uma maneira de entregar com eficiência pacotes superminúsculos de microRNAs em tumores cerebrais estabelecidos. Os microRNAs têm como alvo as células-tronco do câncer cerebral para interromper sua capacidade de se propagar e sustentar o crescimento do tumor.

p Os pacotes são feitos de plástico biodegradável semelhante ao material usado para suturas cirúrgicas e que se degrada com o tempo. Eles são 1, 000 vezes menor do que a largura de um fio de cabelo humano e típico do tamanho e formato dos componentes naturais que as células usam para se comunicar. Quando as células cancerosas envolvem os pacotes, eles se separam e liberam sua "carga útil" de microRNA especificamente onde os microRNAs precisam agir dentro das células cancerosas.

p Encapsulados no nanopacket estão microRNAs que se ligam especificamente a RNAs mensageiros ligados a dois genes:HMGA1 e DNMT, que funcionam em conjunto para regular os programas de expressão gênica nas células.

p Quando os microRNAs se ligam a esses RNAs mensageiros, eles bloqueiam suas habilidades de produção de proteínas e desativam programas que impulsionam as características semelhantes a tronco das células cancerosas. Sem suas propriedades semelhantes a hastes, as células cancerosas são mais diferenciadas, eles perdem sua capacidade de propagar tumores, e eles podem ser mais suscetíveis à radiação e drogas.

p Para seus experimentos, os cientistas da Johns Hopkins implantaram células de glioblastoma humano em 18 camundongos. Para imitar o desafio clínico de tratar um tumor existente, os cientistas esperaram 45 dias antes de tratar os animais para ter certeza de que tinham tumores bem formados. Metade dos animais receberam infusões dos nanopackets contendo microRNAs ativos diretamente em seus tumores cerebrais, e a outra metade recebeu nanopackets contendo microRNAs inativos. Para isolar o efeito das nanopartículas, the scientists used mice that were bred without immune system T-cells that target cancer cells.

p Five of the nine mice receiving inactive microRNAs (controls) died within two months, and the rest of the control mice died within 90 days. Three of the nine mice receiving active microRNAs lasted up to 80 days, and six lived to 133 days. Those six were humanely euthanized, and isolated mouse brains were examined for the presence of tumors.

p All of the control mice had large tumors in their brains when they died. Four of the mice that received active microRNAs and lived to 133 days had no tumors, and two had small ones.

p Green says that many genetic medicines are designed to target one gene. The type of nanoparticles the Johns Hopkins team used in this study can encapsulate multiple types of microRNAs to target multiple gene networks.

p When the brain cancer stem cells internalize the nanoparticle and transition to a non-stem-cell state, Laterra says, clinicians could exploit that condition, and give radiation or other drugs to kill the now-vulnerable cells.

p Green says scientific teams elsewhere are developing microRNA packets using lipid-based materials, and some standard chemotherapy is delivered in a fatty nanoparticle called a liposome.

p Green and Laterra say the nanoparticles in their study are able to permeate the entire tumor because rodent brains are small. Humanos, with bigger brains, may need a pump and catheter to funnel nanoparticles throughout the brain.

p The Johns Hopkins team is working to scale up development of its nanoparticles and standardize their stability and quality before applying for permission to begin clinical trials on people.