Os medicamentos geralmente têm efeitos colaterais indesejados. Um dos motivos é que eles alcançam não apenas as células prejudiciais para as quais se destinam, mas também alcançam e têm impacto nas células saudáveis. Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM), trabalhando junto com o KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, desenvolveram um nano-portador estável para medicamentos. Um mecanismo especial garante que os medicamentos sejam liberados apenas nas células doentes.

O corpo humano é composto por bilhões de células. No caso do câncer, o genoma de várias dessas células é alterado patologicamente, de modo que as células se dividem de maneira descontrolada. A causa das infecções por vírus também é encontrada nas células afetadas. Durante a quimioterapia, por exemplo, drogas são usadas para tentar destruir essas células. Contudo, a terapia afeta todo o corpo, danificando células saudáveis ​​também e resultando em efeitos colaterais que às vezes são bastante graves.

Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Oliver Lieleg, Professor de Biomecânica e membro da TUM Munich School of BioEngineering, e o Prof. Thomas Crouzier do KTH desenvolveu um sistema de transporte que libera os agentes ativos dos medicamentos apenas nas células afetadas. “Os portadores da droga são aceitos por todas as células, "Lieleg explica." Mas apenas as células doentes devem ser capazes de desencadear a liberação do agente ativo. "

O DNA sintético mantém os portadores da droga fechados

Os cientistas mostraram agora que o mecanismo funciona em sistemas modelo de tumor baseados em culturas de células. Primeiro eles embalaram os ingredientes ativos. Para este propósito, eles usaram as chamadas mucinas, o principal ingrediente do muco encontrado, por exemplo, nas membranas mucosas da boca, estômago e intestinos. As mucinas consistem em um fundo de proteína ao qual as moléculas de açúcar são acopladas. "Uma vez que as mucinas ocorrem naturalmente no corpo, as partículas de mucina abertas podem ser posteriormente decompostas pelas células, "Lieleg diz.

Outra parte importante do pacote também ocorre naturalmente no corpo:ácido desoxirribonucléico (DNA), o portador de nossa informação genética. Os pesquisadores criaram estruturas de DNA sinteticamente com as propriedades que desejavam e ligaram quimicamente essas estruturas às mucinas. Se o glicerol for adicionado à solução que contém as moléculas de DNA da mucina e o ingrediente ativo, a solubilidade das mucinas diminui, eles se dobram e encerram o agente ativo. As fitas de DNA se ligam umas às outras e assim estabilizam a estrutura de forma que as mucinas não podem mais se desdobrar.

A fechadura da chave

As partículas estabilizadas com DNA só podem ser abertas pela "chave" certa para liberar mais uma vez as moléculas do agente ativo encapsulado. Aqui, os pesquisadores usam o que são chamadas de moléculas de microRNA. O RNA ou ácido ribonucléico tem uma estrutura muito semelhante à do DNA e desempenha um papel importante na síntese de proteínas do corpo; também pode regular outros processos celulares.

"As células cancerosas contêm fitas de microRNA cuja estrutura conhecemos com precisão, "explica Ceren Kimna, autor principal do estudo. "Para usá-los como chaves, modificamos o bloqueio em conformidade, projetando meticulosamente as fitas de DNA sintéticas que estabilizam nossas partículas portadoras de medicamento. "As fitas de DNA são estruturadas de tal forma que o microRNA pode se ligar a elas e, como resultado, quebrar as ligações existentes que estão estabilizando a estrutura As fitas sintéticas de DNA nas partículas também podem ser adaptadas a estruturas de microRNA que ocorrem com outras doenças, como diabetes ou hepatite.

A aplicação clínica do novo mecanismo ainda não foi testada; investigações laboratoriais adicionais com sistemas de modelos de tumor mais complexos são necessárias primeiro. Os pesquisadores também planejam investigar a modificação deste mecanismo para liberar agentes ativos, a fim de melhorar as terapias existentes contra o câncer.