Em um avanço na terapêutica do câncer, uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Biofísica Magzoub da NYU Abu Dhabi (NYUAD) fez um avanço significativo em terapias baseadas em luz – nanoesferas biocompatíveis e biodegradáveis ​​direcionadas a tumores que combinam detecção e monitoramento de tumores com potentes, terapia contra o câncer desencadeada por luz para aumentar dramaticamente a eficácia das abordagens existentes baseadas em luz.



As terapias não invasivas à base de luz, a terapia fotodinâmica (PDT) e a terapia fototérmica (PTT) têm o potencial de serem alternativas seguras e eficazes aos tratamentos convencionais do cancro, que são assolados por uma série de problemas, incluindo uma série de efeitos secundários. e complicações pós-tratamento.

No entanto, até à data, o desenvolvimento de tecnologias eficazes baseadas na luz para o cancro tem sido dificultado pela fraca solubilidade, baixa estabilidade e falta de especificidade do tumor, entre outros desafios. Nanocarreadores projetados para fornecer PDT e PTT de forma mais eficaz também provaram ter limitações significativas.

PDT e PTT utilizam abordagens diferentes para atacar tumores. A PDT usa irradiação laser para ativar um fotossensibilizador para gerar espécies reativas de oxigênio (ROS), um produto químico altamente reativo que é tóxico para as células cancerígenas. No PTT, uma molécula chamada agente fototérmico converte a luz absorvida em calor, com a hipertermia resultante levando à destruição parcial ou completa do tecido tumoral.

No artigo intitulado "Nanosferas de sílica mesoporosas de conversão ascendente responsivas a pH para imagens diagnósticas multimodais combinadas e terapia fotodinâmica e fototérmica direcionada ao câncer", publicado na revista ACS Nano , a equipe de pesquisa apresenta o desenvolvimento de nanoesferas de sílica mesoporosas de conversão ascendente (ALUMSNs) funcionalizadas por peptídeos de membrana racional desencadeada por acidez (ATRAM).

Essas nanoesferas multifuncionais direcionadas ao tumor protegem os fotossensibilizadores encapsulados e os agentes fototérmicos da degradação e entregam essas moléculas diretamente às células cancerígenas. Os ALUMSNs permitem a detecção e monitoramento de tumores por meio de imagens térmicas e de fluorescência, bem como imagens de ressonância magnética (MRI). Os ALUMSNs também facilitam PDT e PTT induzidos por luz laser no infravermelho próximo (NIR), que em combinação melhoram a eficácia de ambas as fototerapias para reduzir tumores sem toxicidade sistêmica detectável.

“Como as ROS são uma molécula altamente reativa, com uma vida útil muito curta e um raio de ação limitado, é imperativo que uma quantidade suficiente da molécula fotossensibilizante esteja presente no tecido tumoral para que a TFD seja eficaz”, explicou Loganathan Palanikumar, pesquisador da NYUAD. cientista e pesquisador sênior no laboratório Magzoub.

“Além disso, a hipertermia localizada necessária para o PTT depende do acúmulo significativo de agentes fototérmicos nos tumores”. A capacidade dos nanocarreadores desenvolvidos pela equipe da NYUAD de aumentar a eficiência com que os fotossensibilizadores e os agentes fototérmicos são entregues ao tumor é um avanço crítico.

“Novas abordagens terapêuticas são desesperadamente necessárias para melhorar o arsenal existente de tratamentos de combate ao cancro”, disse Mazin Magzoub, professor associado de biologia da NYUAD, cujo laboratório se concentra no desenvolvimento de novas terapêuticas e sistemas de administração de medicamentos.

"As nanoesferas multifuncionais core-shell que nossa equipe desenvolveu ajudam a superar problemas que limitaram a eficácia das principais terapias baseadas em luz, oferecendo uma nanoplataforma promissora de direcionamento de tumores que facilita o diagnóstico por imagem multimodal e a potente terapia combinatória do câncer. Este trabalho abre um caminho emocionante caminho a seguir para o avanço dos tratamentos contra o câncer baseados em luz."

Mais informações: Nanoesferas de sílica mesoporosas de conversão ascendente responsivas ao pH para imagens diagnósticas multimodais combinadas e terapia fotodinâmica e fototérmica direcionada ao câncer, ACS Nano (2023).
Informações do diário: ACS Nano

Fornecido pela Universidade de Nova York