Nanopartículas de farelo de arroz mostram-se promissoras como agente anticancerígeno acessível e direcionado
Pesquisadores da TUS desenvolvem rbNPs que interrompem o ciclo celular e suprimem a expressão de proteínas, como β-catenina e ciclina D1, que promovem metástase, especificamente em células cancerígenas. Eles também induzem a apoptose de células cancerígenas, exibindo assim um efeito anticancerígeno significativo. Crédito:Prof. Nishikawa da TUS, Japão Vários tipos de terapias convencionais contra o câncer, como radioterapia ou quimioterapia, destroem células saudáveis junto com as células cancerígenas. Em estágios avançados do câncer, a perda de tecido resultante dos tratamentos pode ser substancial e até fatal. Terapias de ponta contra o câncer que empregam nanopartículas podem atingir especificamente as células cancerígenas, poupando tecidos saudáveis.
Estudos recentes demonstraram que nanopartículas derivadas de plantas (pdNPs) que possuem efeitos terapêuticos podem ser uma alternativa eficaz aos tratamentos tradicionais contra o câncer. No entanto, nenhum pdNPs foi aprovado como agente terapêutico anticâncer até o momento.
O farelo de arroz é um subproduto gerado durante o processo de refino do arroz que possui utilidade limitada e baixo valor comercial. No entanto, contém vários compostos com propriedades anticancerígenas, como γ-orizanol e γ-tocotrienol.
Para explorar essas propriedades terapêuticas do farelo de arroz, uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor Makiya Nishikawa, da Universidade de Ciências de Tóquio (TUS), no Japão, desenvolveu nanopartículas de farelo de arroz e testou sua eficácia em modelos de ratos. O estudo deles, publicado no Journal of Nanobiotechnology em 16 de março de 2024, foi coautor do Dr. Daisuke Sasaki, Sra. Hinako Suzuki, Professor Associado Kosuke Kusamori e Professor Assistente Shoko Itakura da TUS.
"Nos últimos anos, um número crescente de novas modalidades de medicamentos está sendo desenvolvido. Ao mesmo tempo, os custos de desenvolvimento associados a novas terapias aumentaram dramaticamente, contribuindo para o ônus das despesas médicas. Para resolver esse problema, usamos farelo de arroz, um resíduos industriais com propriedades anticancerígenas, para desenvolver nanopartículas", explica o Prof. Nishikawa.
O estudo avaliou os efeitos anticâncer de nanopartículas derivadas de farelo de arroz (rbNPs), obtidas pelo processamento e purificação de uma suspensão de farelo de arroz Koshihikari em água. Quando uma linha celular de câncer chamada cólon26 foi tratada com rbNPs, a divisão celular foi interrompida e a morte celular programada foi induzida, indicando fortes efeitos anticancerígenos das nanopartículas. A atividade anticâncer observada dos rbNPs pode ser atribuída ao γ-tocotrienol e ao γ-orizanol, que são facilmente absorvidos pelas células cancerígenas, resultando na parada do ciclo celular e na morte celular programada.
Além disso, os rbNPs reduziram a expressão de proteínas, como a β-catenina (uma proteína associada à via de sinalização Wnt envolvida na proliferação celular) e a ciclina D1, que são conhecidas por promoverem a recorrência do câncer e metástases. Além disso, os rbNPs reduziram a expressão de β-catenina apenas nas células do cólon26, sem afetar as células não cancerosas.
"Uma preocupação importante no contexto dos pdNPs é a sua baixa atividade farmacológica em comparação com os medicamentos farmacêuticos. No entanto, os rbNPs exibiram maior atividade anticancerígena do que o DOXIL, uma formulação farmacêutica lipossomal de doxorrubicina. Além disso, a doxorrubicina é citotóxica tanto para células cancerígenas como para células não cancerosas. , enquanto os rbNPs são especificamente citotóxicos para as células cancerígenas, sugerindo que os rbNPs são mais seguros do que a doxorrubicina", diz o Prof. Nishikawa.
Para confirmar as propriedades anticancerígenas dos rbNPs no corpo vivo, os pesquisadores injetaram rbNPs em camundongos com adenocarcinoma agressivo em sua cavidade peritoneal (cercada pelo diafragma, músculos abdominais e pélvis e abriga órgãos como intestinos, fígado e rins). Eles observaram uma supressão significativa do crescimento do tumor sem efeitos adversos nos ratos. Além disso, os rbNPs inibiram significativamente o crescimento metastático de células B16-BL6 de melanoma murino em um modelo de metástase pulmonar em camundongos.
O farelo de arroz possui vários atributos que o tornam uma excelente fonte de pdNPs terapêuticos. Em primeiro lugar, é económico em comparação com muitas outras fontes de pdNPs. Quase 40% do farelo de arroz é descartado no Japão, fornecendo uma fonte de matéria-prima prontamente disponível. Em segundo lugar, a eficiência de preparação dos rbNPs é superior à dos pdNPs relatados anteriormente.
Além de ser prático e seguro como terapêutica anticancerígena, as propriedades físico-químicas dos rbNPs são muito estáveis. No entanto, alguns parâmetros, tais como o estabelecimento de tecnologias de separação a nível farmacêutico, a avaliação dos parâmetros de controlo do processo de produção e a avaliação da eficácia e segurança em linhas celulares de cancro humano e modelos animais de xenoenxerto, devem ser investigados antes dos ensaios clínicos em humanos.
Em conclusão, o farelo de arroz, um resíduo agrícola, é uma fonte de pdNPs terapêuticos acessíveis, eficazes e seguros, e tem o potencial de revolucionar o tratamento do cancro no futuro.
"Ao estabelecer um método de fabricação para nanopartículas de farelo de arroz com qualidade estável e confirmar sua segurança e eficácia, podemos desenvolver medicamentos para o tratamento do câncer que sejam sustentáveis, ecológicos e acessíveis. Consequentemente, poderemos ajudar mais pacientes com câncer a manter boa saúde física e mental após o tratamento", conclui o Prof. Nishikawa.
