p (Esquerda) Um choco. Crédito:North Atlantic Stepping Stones Science Party, IFE, URI-IAO; NOAA / OAR / OER. (Direita) Comparação do tamanho do tumor após 16 dias de diferentes tratamentos, incluindo nanopartículas de tinta de choco (CINPs) e CINPs com irradiação. Crédito:Deng et al. © 2019 American Chemical Society
p Os pesquisadores descobriram que a tinta do choco - uma suspensão preta pulverizada por chocos para deter predadores - contém nanopartículas que inibem fortemente o crescimento de tumores cancerígenos em camundongos. As nanopartículas consistem principalmente de melanina por peso, junto com os aminoácidos, monossacarídeos (açúcares simples), metais, e outros compostos. Os pesquisadores mostraram que as nanopartículas modificam a função imunológica em tumores, e quando combinado com irradiação, pode inibir quase completamente o crescimento do tumor. p Os pesquisadores, liderado por Pang-Hu Zhou no Hospital Renmin da Universidade de Wuhan e Xian-Zheng Zhang no Departamento de Química da Universidade de Wuhan, publicaram um artigo sobre a capacidade das nanopartículas de tinta de choco em inibir o crescimento do tumor em uma edição recente da
ACS Nano .
p "Encontramos nanopartículas naturais de tinta de choco com boa biocompatibilidade que podem efetivamente atingir imunoterapia tumoral e terapia fototérmica simultaneamente, "Zhang disse
Phys.org . "Esta descoberta pode inspirar mais exploração de materiais naturais para aplicações médicas."
p A imunoterapia tumoral envolve o combate ao câncer estimulando o sistema imunológico do próprio corpo. Uma estratégia é direcionar leucócitos, ou glóbulos brancos. Os macrófagos são os leucócitos predominantes encontrados em alguns tumores, e eles podem assumir uma de duas formas:M1 ou M2. O fenótipo M1 envolve e destrói as células tumorais por meio do processo de fagocitose e com a ativação de células T (outras células brancas do sangue). No fenótipo M2, por outro lado, esta função imunológica é suprimida, permitindo que o crescimento do tumor continue sem controle. Em ambientes de tumor, o fenótipo M2 quase sempre supera o fenótipo M1.
p Recentemente, os pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento de pequenas moléculas e anticorpos que podem converter macrófagos protumorais M2 em macrófagos antitumorais M1. Ao mesmo tempo, eles estão projetando nanopartículas, como agentes fototérmicos que, quando exposto à irradiação, destruir localmente as células cancerosas por ablação térmica. Esses agentes podem ser integrados em nanopartículas sintetizadas, e então potencialmente administrado aos pacientes. Uma das desvantagens, Contudo, é que essas nanopartículas sintéticas são caras e requerem métodos de preparação complicados.
p Devido a esses custos, alguns pesquisadores se voltaram para a natureza em busca de alternativas. Pesquisas anteriores mostraram que certos compostos naturais, incluindo aqueles encontrados em algas marrons e algumas bactérias, contêm polissacarídeos que têm a capacidade de reprogramar macrófagos do tipo M2 para o tipo M1.
p No novo jornal, os pesquisadores descobriram que nanopartículas de tinta de choco, que são esféricos e de aproximadamente 100 nm de diâmetro, também tem essa habilidade. Depois de confirmar a biocompatibilidade dessas nanopartículas, os pesquisadores realizaram vários experimentos, tanto
em vitro com células tumorais e
na Vivo com camundongos afetados por tumor. No
em vitro experimentos, os pesquisadores descobriram que a irradiação das nanopartículas com irradiação infravermelha matou aproximadamente 90% das células tumorais, embora as nanopartículas exibam quase nenhuma citotoxicidade sem irradiação. Os pesquisadores explicaram que o alto teor de melanina das nanopartículas desempenha um papel fundamental no processo de irradiação, pois a melanina tem uma capacidade de conversão fototérmica intrinsecamente boa.
p Em ratos, o tratamento com nanopartículas provou ser eficaz tanto sozinho quanto em combinação com irradiação, embora a irradiação melhorasse ainda mais o resultado. A imagem bioluminescente revelou que os camundongos tratados exibiram uma bioluminescência tumoral significativamente menor em comparação com os controles, indicando metástases muito reduzidas em órgãos internos. Os camundongos tratados com nanopartículas e irradiação exibiram uma inibição quase completa do crescimento do tumor.
p Ao realizar uma análise genética, os pesquisadores identificaram 194 genes diferencialmente expressos envolvidos em funções imunológicas que estavam associadas à regulação da resposta inflamatória e morte celular, e que foram regulados para cima ou para baixo pelo tratamento. A análise indicou que uma determinada via de sinalização é responsável pela conversão de macrófagos M2 em macrófagos M1. Este mecanismo não só leva à fagocitose das células tumorais, mas também estimula o sistema imunológico a produzir vários fatores antitumorais, todos os quais desempenham um papel na inibição do crescimento do tumor.
p No futuro, os pesquisadores planejam explorar outros materiais naturais com propriedades anticâncer.
p "Nossa equipe de pesquisa está atualmente estudando o potencial biomédico de materiais naturais como o cabelo, tinta de choco, bactérias, fungos, e até mesmo as células do corpo humano como carreador de drogas terapêuticas, "Zhang disse." Tirando inspiração da natureza e tirando vantagem de suas próprias características, esperamos encontrar algumas pesquisas valiosas que fornecerão soluções novas e eficazes para o tratamento de doenças clínicas. " p © 2019 Science X Network