Pesquisadores chineses constroem um 'porta-aviões'

Dr_Microbe/iStock

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O câncer é uma das principais causas de morte em todo o mundo, sendo responsável por cerca de 10 milhões de mortes anualmente. O tipo mais comum de câncer é o de mama, que registrou 2,26 milhões de novos casos em 2020 e levou a 685.000 mortes em todo o mundo.

O câncer surge da transformação de células normais em células tumorais em um processo de vários estágios que geralmente progride de uma lesão pré-cancerosa para um tumor maligno. Às vezes, o câncer metastatiza, o que significa que se espalha de uma parte do corpo para outra. Isso geralmente significa que o câncer avançou e atingiu um estágio em que requer um tratamento mais agressivo.

Os métodos convencionais de tratamento, como cirurgia, radioterapia e quimioterapia, às vezes podem erradicar as células cancerígenas, mas levam à degeneração dos tecidos saudáveis.

Pesquisadores da China dizem ter uma solução que pode não apenas inibir o crescimento dos tumores primários, mas também dos tumores que metastatizaram, conforme relatado pela primeira vez pelo South China Morning Post (SCMP).

A equipe desenvolveu uma nanoplataforma inteligente que pode atingir simultaneamente vários fatores associados ao crescimento e metástase do tumor, especialmente útil no tratamento do câncer de mama. Muitos tipos de câncer podem ser curados se detectados precocemente e tratados de forma eficaz.

A nanoplataforma é chamada de 'porta-aviões', pois cada partícula executa uma tarefa única. Os pesquisadores usaram um polímero como deck e modificaram sua superfície com o agente de direcionamento do peptídeo LyP-1, que pode se ligar seletivamente a células de câncer de mama e induzir a morte celular. Isso ajuda a nanoplataforma a navegar e encontrar os tumores, que a equipe disse serem os 'alvos das bombas'.

A equipe então combinou sulfeto de cobre (CuS) e DMXAA, uma droga que corta as células vasculares do tumor, na nanoplataforma. A equipe de pesquisa disse ao SCMP que, quando as nanopartículas de CuS são expostas à luz infravermelha próxima, elas geram calor que pode destruir células cancerígenas por meio de um processo chamado terapia fototérmica. O DMXAA ajuda a induzir a morte das células vasculares tumorais, levando à morte do tecido tumoral. Isso não apenas mata as células tumorais, mas a sinergia de CuS e DMXAA aciona o sistema imunológico do corpo para combater o câncer.

"Essas plataformas têm tamanho uniforme, boa estabilidade, alta eficiência de conversão fototérmica e desempenho satisfatório de liberação de drogas. Experimentos com células mostraram que essas plataformas têm excelente capacidade de direcionamento in vitro, capacidade de ablação fototérmica e capacidade de ativação imunológica", disse Shi Xiangyang, co- autor do papel.

"A nanoplataforma foi testada in vitro e mostra resultados promissores para o tratamento do câncer de mama. Esperamos que esta tecnologia possa ser desenvolvida para uso clínico no futuro."

Os principais autores da pesquisa - Shi Xiangyang e Cao Xueyan - têm se concentrado no uso da nanobiotecnologia no tratamento do câncer há mais de uma década.

O estudo foi publicado em uma revista revisada por pares Small, que cobre ciência em nano e microescala.

Resumo do estudo:

O desenvolvimento de nanoplataformas inteligentes que podem atingir simultaneamente múltiplos fatores associados ao crescimento tumoral e à metástase continua sendo um desafio extremo. Aqui, um nanodispositivo dendrítico inteligente que incorpora nanopartículas de sulfeto de cobre (CuS NPs) e ácido 5,6-dimetilxantenona-4-acético (DMXAA, um agente de ruptura vascular) dentro das cavidades internas do dendrímero e superfície modificada com um agente de direcionamento peptídeo LyP-1 é relatado. O nanodispositivo baseado em dendrímeros da geração 5 (G5) resultante, conhecido como G5-PEG-LyP-1-CuS-DMXAA NPs (GLCD NPs), possui boa estabilidade coloidal, cinética de liberação de drogas sensível ao pH e alta eficiência de conversão fototérmica (59,3 %). Esses NPs GLCD funcionais exercem um efeito letal direcionado a LyP-1 em tumores de mama, combinando terapia fototérmica mediada por CuS (PTT) e ruptura vascular induzida por DMXAA, ao mesmo tempo em que desencadeiam respostas imunes antitumorais por meio de morte celular imunogênica induzida por PTT e mediada por DMXAA regulação imune via polarização M1 de macrófagos associados a tumores e maturação de células dendríticas. Além disso, com a atividade pró-apoptótica mediada por LyP-1, as NPs GLCD podem matar especificamente as células endoteliais linfáticas tumorais. A interrupção simultânea dos vasos sanguíneos do tumor e dos vasos linfáticos corta as duas principais vias de metástase do tumor, que desempenha um papel duplo na inibição da metástase pulmonar do modelo de câncer de mama. Assim, os NPs GLCD desenvolvidos representam uma nanoformulação inteligente avançada para terapia tumoral combinada mediada por modulação imune com potencial para traduções clínicas.