O nanocarreador de bolha de vidro aumenta os efeitos da terapia combinada para câncer de pâncreas
A bolha de vidro oca do nanotransportador (branca, à esquerda) é embalada com irinotecano (verde) e é coberta por camadas lipídicas (azul) que contêm a droga estimulante de imunidade 3M-052 (partículas laranja na imagem em close à direita). Crédito:CNSI/UCLA
Nos últimos 30 anos, o progresso na detecção precoce e no tratamento do câncer ajudou a reduzir a taxa geral de mortalidade em mais de 30%. O câncer de pâncreas, no entanto, continua sendo difícil de tratar. Apenas 1 em cada 9 pessoas sobrevive cinco anos após o diagnóstico, em parte porque esse câncer é protegido por fatores biológicos que o ajudam a resistir ao tratamento.
Na esperança de mudar a maré, os pesquisadores da UCLA desenvolveram uma tecnologia que oferece uma terapia combinada para tumores pancreáticos usando partículas em nanoescala carregadas com irinotecano, um medicamento quimioterápico aprovado como parte de um regime de medicamentos para câncer de pâncreas, e 3M-052, um medicamento experimental que podem aumentar a atividade imunológica e ajudar a superar a resistência dos tumores.
Em um estudo publicado recentemente na revista
ACS Nano , a equipe de pesquisa mostrou que a combinação entregue simultaneamente superou a soma de suas partes em um modelo de camundongo de câncer pancreático.
“Na minha opinião, invocar o sistema imunológico fará uma grande diferença para fornecer um resultado de tratamento muito melhor para o câncer de pâncreas”, disse o autor correspondente André Nel, um distinto professor de medicina e diretor de pesquisa do California NanoSystems Institute da UCLA. "É para onde espero que esta pesquisa esteja nos levando."
O nanocarreador de carga dupla dos pesquisadores foi mais eficaz na redução de tumores e na prevenção de metástases de câncer em camundongos do que o irinotecano sem um nanocarreador ou nanocarreadores que entregaram os dois medicamentos de forma independente. A terapia combinada também atraiu mais células imunes que matam o câncer para os locais do tumor e manteve os níveis de drogas no sangue por mais tempo. Não houve evidência de efeitos colaterais prejudiciais.
Além de bloquear o crescimento das células cancerosas, o irinotecano envia um sinal de perigo para as células dendríticas do sistema imunológico; estes, por sua vez, mobilizam as células T assassinas, que viajam para os locais do tumor e destroem as células cancerígenas. Mas como as células dendríticas são frequentemente prejudicadas funcionalmente em pacientes com câncer pancreático, o 3M-052 fornece assistência extra, ajudando-os a organizar melhor as células T assassinas tanto no local do câncer quanto nos linfonodos próximos.
As terapias combinadas para o câncer não são novas, mas o empacotamento de medicamentos no mesmo nanocarreador provou ser difícil. Apenas um nanocarreador de entrega dupla para quimioterapia foi aprovado pela Food and Drug Administration. No entanto, nos últimos sete anos, o laboratório Nel desenvolveu uma abordagem para entrega simultânea, e as descobertas atuais fornecem mais evidências de que seu design inovador de nanocarreadores permite que os medicamentos funcionem em conjunto de forma mais eficaz do que se fossem entregues separadamente.
A maioria dos nanocarreadores é composta por camadas de moléculas lipídicas compostas por substâncias gordurosas, semelhantes a uma membrana celular, com espaços nos quais os medicamentos podem ser empacotados. Com o novo dispositivo, essa dupla camada de lipídios envolve uma bolha de vidro central feita de sílica cujo interior oco pode ser preenchido com irinotecano. Em uma reviravolta engenhosa, a pesquisadora de pós-doutorado da UCLA e primeira autora Lijia Luo descobriu que a cauda gordurosa da molécula 3M-052 poderia ser usada para integrar a segunda droga diretamente nessas camadas lipídicas externas.
O design estrutural do transportador, que é tão pequeno que seriam necessários 1.000 deles para abranger a largura de um fio de cabelo humano, ajuda a evitar o vazamento e a toxicidade da droga enquanto o dispositivo entra em uma barreira formidável semelhante a uma corda que protege o câncer de pâncreas e viaja até o tumor. local. As bolhas de vidro oferecem proteção adicional contra vazamentos, permitindo que o carreador forneça mais irinotecano ao local do tumor, em comparação com outros carreadores de drogas.
A equipe realizará mais experimentos pré-clínicos para testar seu tratamento em modelos de animais de grande porte e confirmar o controle de qualidade para a fabricação em larga escala de seus nanocarreadores de sílica.
"Tradicionalmente, leva de 10 a 20 anos para novas tecnologias revolucionárias chegarem ao mercado", disse Nel, que também é fundador e chefe da divisão de nanomedicina da UCLA e diretor do Centro de Implicações Ambientais da Nanotecnologia da Universidade da Califórnia. "Os nanocarreadores existem há quase 20 anos. Enquanto os nanocarreadores à base de lipídios estão liderando o caminho, o carreador à base de sílica decorado com camadas lipídicas tem uma boa chance de acelerar a taxa de descoberta e melhorar a imunoterapia contra o câncer."
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