Os médicos gostariam de usar todos os tipos de nanopartículas no corpo, por exemplo, para construir imagens detalhadas de anatomia e doença, e para administrar drogas de combate ao câncer nas profundezas do tecido tumoral. Contudo, milhões de anos de evolução equiparam o corpo para identificar e rejeitar partículas estranhas, até mesmo nanopartículas. E assim, um grande desafio no uso da nanomedicina tem sido a lamentável eficiência do sistema imunológico em responder ao que ele vê como infecção, na melhor das hipóteses, limpar as nanopartículas antes que elas possam realizar seus objetivos, e na pior das hipóteses, levando a uma reação imunológica perigosa que cria efeitos colaterais e riscos graves.

Um estudo do University of Colorado Cancer Center publicado hoje na revista Nature Nanotechnology descreve uma etapa importante na ativação do sistema imunológico contra nanopartículas. A descoberta pode permitir que pesquisadores e, eventualmente, médicos encobram as nanopartículas contra o sistema imunológico, permitindo que essas partículas realizem seu trabalho terapêutico.

Anteriormente, o laboratório do investigador do CU Cancer Center, Dmitri Simberg, Ph.D., mostrou que as proteínas do sangue (coletivamente chamadas de proteína corona) revestem as nanopartículas, marcando-os para ataque ao sistema imunológico. Em particular, o laboratório Simberg mostrou que um dos componentes mais importantes do sistema imunológico, ou seja, o sistema de complemento, não pode atacar nanopartículas, a menos que sejam revestidas com proteína corona. Agora, o laboratório Simberg mostra outra etapa neste processo:os anticorpos naturais dentro da coroa da proteína são responsáveis ​​pela capacidade do sistema complemento de reconhecer e atacar as nanopartículas.

"Basicamente, descobrimos que a deposição de C3 nas nanopartículas (e, portanto, a ativação do sistema imunológico contra as nanopartículas) realmente depende de anticorpos naturais no sangue de cada pessoa, "diz Simberg, que também é professor associado da Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. “Podemos remover esses anticorpos e há muito pouca ativação do sistema complemento. Então, podemos adicionar esses anticorpos de volta e há ativação.

O estudo, que foi feito em colaboração com Moein Moghimi, Ph.D., Professor da Newcastle University no Reino Unido, olhou para a capacidade de uma proteína do sistema complemento prevalente, conhecido como C3, para encontrar e atacar os produtos farmacêuticos anticâncer à base de nanopartículas amplamente usados ​​LipoDox e Onivyde, (bem como o suplemento de óxido de ferro baseado em nanopartículas Feraheme). Quando Simberg e seus colegas esgotaram os anticorpos conhecidos como imunoglobulinas do sangue de doadores saudáveis ​​e pacientes com câncer, a capacidade do C3 de encontrar e marcar essas nanopartículas foi reduzida em 70-95 por cento. Quando a equipe restaurou as imunoglobulinas, eles viram novamente o acúmulo de C3 nesses nanomedicamentos.

"Nossa memória imunológica é composta de anticorpos que nos ajudam a reconhecer patógenos que podemos ter encontrado há muito tempo. Cada pessoa tem um conjunto de anticorpos naturais que reconhecem nanopartículas. A reatividade individual de uma pessoa a um tipo específico de nanopartícula depende de alguns extensão da quantidade desses anticorpos que uma pessoa possui. Há variabilidade - uma pessoa pode ter mais anticorpos que reconhecem um certo tipo de nanopartícula, enquanto outra pessoa tem diferentes anticorpos que reconhecem outro tipo de nanopartícula, "diz Simberg.

"O que é realmente empolgante é que todos esses anticorpos parecem não se ligar a nanopartículas nuas. A partícula precisa ser revestida com uma coroa de proteína - a ligação desses anticorpos é muito mais eficiente quando você tem essas outras proteínas aderindo às nanopartículas primeiro, "Simberg diz.

O trabalho contínuo espera descobrir a origem e a fonte dos anticorpos que reconhecem as nanopartículas, oferecendo uma imagem mais clara do motivo pelo qual algumas pessoas apresentam super-resposta imunológica em reação a medicamentos à base de nanopartículas. Ao compreender como os anticorpos reconhecem as nanopartículas, Simberg e sua equipe esperam desenvolver maneiras de bloquear seletivamente essa ação, levando a mais e menos efeitos colaterais dos nanomedicamentos.