As células cancerosas foram mortas em experimentos de laboratório e o crescimento do tumor foi reduzido em camundongos, usando uma nova abordagem que transforma uma nanopartícula em um 'cavalo de Tróia' ​​que faz com que as células cancerosas se autodestruam, uma equipe de pesquisa da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura) descobriu.

Os pesquisadores criaram sua nanopartícula de 'cavalo de Tróia' ​​revestindo-a com um aminoácido específico - L-fenilalanina - do qual as células cancerosas dependem, junto com outros aminoácidos semelhantes, para sobreviver e crescer. A L-fenilalanina é conhecida como um aminoácido "essencial", pois não pode ser produzida pelo corpo e deve ser absorvida pelos alimentos, tipicamente de carne e laticínios.

Estudos realizados por outras equipes de pesquisa mostraram que o crescimento do tumor cancerígeno pode ser retardado ou evitado por células cancerosas 'famintas' de aminoácidos. Os cientistas acreditam que privar as células cancerosas de aminoácidos, por exemplo, através do jejum ou através de dietas especiais com falta de proteínas, podem ser formas viáveis ​​de tratar o câncer.

Contudo, tais regimes dietéticos estritos não seriam adequados para todos os pacientes, incluindo aqueles em risco de desnutrição ou aqueles com caquexia - uma condição decorrente de doença crônica que causa perda extrema de peso e músculo. Além disso, a conformidade com os regimes seria muito desafiadora para muitos pacientes.

Buscando explorar a dependência de aminoácidos das células cancerosas, mas evitar os desafios de regimes dietéticos restritos, os pesquisadores da NTU conceberam uma nova abordagem alternativa.

Eles pegaram uma nanopartícula de sílica designada como "Geralmente reconhecida como segura" pela Food and Drug Administration dos EUA e a revestiram com L-fenilalanina, e descobri que em testes de laboratório com ratos ele matou células cancerosas de forma eficaz e muito específica, fazendo com que eles se autodestruam.

A nanopartícula terapêutica anticâncer é ultrapequena, com um diâmetro de 30 nanômetros, ou aproximadamente 30, 000 vezes menor que um fio de cabelo humano, e é denominado "Nanoscopic Fenilalanine Porous Amino Acid Mimic", ou Nano-pPAAM,

Suas descobertas, publicado recentemente na revista científica Pequena , pode ser uma promessa para o design futuro de nanoterapias, disse a equipe de pesquisa.

Professor Assistente Dalton Tay da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais, autor principal do estudo, disse:"Contra a sabedoria convencional, nossa abordagem envolveu o uso do nanomaterial como uma droga, em vez de um portador de drogas. Aqui, as propriedades seletivas do câncer e de eliminação do Nano-pPAAM são intrínsecas e não precisam ser 'ativadas' por nenhum estímulo externo. O aminoácido L-fenilalanina atua como um 'cavalo de Troia' - uma capa para mascarar o nanoterapêutico por dentro. "

“Ao remover o componente da droga, nós efetivamente simplificamos a formulação da nanomedicina e podemos superar os inúmeros obstáculos tecnológicos que estão impedindo a tradução de bancada para leito da nanomedicina à base de medicamentos. "

Propriedades terapêuticas anticâncer intrínsecas do Nano-pPAAM

Como prova de conceito, os cientistas testaram a eficácia do Nano-pPAAM em laboratório e em camundongos e descobriram que a nanopartícula matou cerca de 80 por cento da mama, pele, e células cancerosas gástricas, que é comparável às drogas quimioterápicas convencionais como a cisplatina. O crescimento do tumor em camundongos com células humanas de câncer de mama triplo-negativas também foi significativamente reduzido em comparação com os modelos de controle.

Outras investigações mostraram que o revestimento de aminoácido de Nano-pPAAM ajudou a nanopartícula a entrar nas células cancerosas através da célula transportadora de aminoácido LAT1. Uma vez dentro das células cancerosas, O nano-pPAAM estimula a produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS) - um tipo de molécula reativa no corpo - fazendo com que as células cancerosas se autodestruam enquanto permanecem inofensivas para as células saudáveis.

O professor associado Co-autor Tan Nguan Soon da Escola de Medicina Lee Kong Chian da NTU disse:"Com o tratamento de quimioterapia atual, um problema comum enfrentado é que o câncer recorrente se torna resistente ao medicamento. Nossa estratégia não envolve o uso de nenhuma droga farmacológica, mas depende das propriedades únicas das nanopartículas para liberar um nível catastrófico de espécies reativas de oxigênio (ROS) para matar as células cancerosas. "

Fornecendo uma visão independente, Professor Associado Tan Ern Yu, um especialista em câncer de mama do Hospital Tan Tock Seng disse:"Esta nova abordagem pode ser muito promissora para as células cancerosas que não responderam ao tratamento convencional como a quimioterapia. Esses tipos de câncer muitas vezes desenvolveram mecanismos de resistência aos medicamentos atualmente em uso, tornando-os ineficazes. Contudo, as células cancerosas ainda podem ser suscetíveis à abordagem do 'cavalo de Tróia', uma vez que atua por meio de um mecanismo completamente diferente - ao qual as células não se adaptaram. "

Os cientistas estão agora procurando refinar ainda mais o design e a química do Nano-pPAAM para torná-lo mais preciso no direcionamento de tipos específicos de câncer e alcançar maior eficácia terapêutica.

Isso inclui a combinação de seu método com outras terapias, como a imunoterapia, que usa o sistema imunológico do corpo para combater o câncer.