Nanomateriais à base de cobre podem matar células cancerígenas

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Cientistas conseguem eliminar células tumorais em camundongos usando nanocompostos de cobre juntamente com imunoterapia. Após a terapia, o c...

Cientistas conseguem eliminar células tumorais em camundongos usando nanocompostos de cobre juntamente com imunoterapia. Após a terapia, o câncer não retornou mostrando que essa terapia também pode se tornar uma vacina.

Uma equipe interdisciplinar de cientistas da KU Leuven, da Universidade de Bremen, do Instituto Leibniz de Engenharia de Materiais e da Universidade de Ioannina conseguiu matar células tumorais em camundongos usando compostos de cobre de tamanho nano juntamente com imunoterapia. E após a administração do composto, o câncer não retornou.

Avanços recentes na terapia oncológica que utilizam a própria imunidade para combater o câncer nem sempre são bem sucedidos. Alternativamente, a equipe de pesquisadores biomédicos, físicos e engenheiros químicos descobriu que os tumores são sensíveis às nanopartículas de óxido de cobre – um composto formado de cobre e oxigênio. Uma vez inserido em um organismo vivo, essas nanopartículas se dissolvem e se tornam tóxicas. Ao criar as nanopartículas usando óxido de ferro, os pesquisadores conseguiram controlar esse processo para eliminar as células cancerígenas, enquanto as células saudáveis ​​não foram afetadas.

“Qualquer material que você cria em escala nanométrica tem características ligeiramente diferentes das do tamanho normal.(...) Se ingerirmos óxidos metálicos em grandes quantidades, eles podem ser perigosos, mas em escala nanométrica e em concentrações controladas e seguras, eles podem realmente ser benéficos.”
Prof. Stefaan Soenen e a Drª Bella B. Manshian, do Departamento de Imagem e Patologia, que trabalharam juntos no estudo.

Como esperado, o câncer retornou após o tratamento apenas com as nanopartículas. Então, os pesquisadores combinaram as nanopartículas com imunoterapia.

“Percebemos que os compostos de cobre não apenas poderiam matar as células tumorais diretamente, como também poderiam ajudar aquelas células do sistema imunológico que combatem substâncias estranhas, como tumores.”
Drª Bella B. Manshian

Esse combo de nanopartículas e imunoterapia fez os tumores desaparecerem por completo e, como resultado, funcionou como uma vacina para o câncer de pulmão e cólon - os dois tipos que foram investigados no estudo. Para confirmar a descoberta, os pesquisadores injetaram células tumorais nos ratos. Essas células foram imediatamente eliminadas pelo sistema imunológico, que estava à procura de novas células similares invadindo o corpo.

Os autores afirmam que a nova técnica pode ser usada para cerca de 60% de todos os cânceres, uma vez que as células cancerígenas se originam de uma mutação no gene p53. Exemplos incluem câncer de pulmão, mama, ovário e cólon.

Um destaque na experiência é que os tumores desapareceram sem o uso de quimioterapia, que geralmente vem com efeitos colaterais importantes. Os medicamentos quimioterapêuticos não apenas atacam as células cancerígenas, mas também danificam as células saudáveis ​​ao longo do caminho. Para ilustrar apenas um desses danos colaterais, basta citar que alguns desses medicamentos eliminam os glóbulos brancos, abolindo o sistema imunológico.

“Pelo que sei, esta é a primeira vez que os óxidos metálicos são usados ​​para combater eficientemente células cancerígenas com efeitos imunológicos duradouros em modelos vivos. Como próximo passo, queremos criar outras nanopartículas metálicas e identificar quais partículas afetam quais tipos de câncer. Isso deve resultar em um banco de dados abrangente.”
Prof. Stefaan Soenen

A equipe também planeja testar células tumorais derivadas de tecidos de pacientes com câncer. Se os resultados permanecerem os mesmos, o professor Soenen planeja montar um ensaio clínico. Para que isso aconteça, no entanto, ainda existem alguns obstáculos ao longo do caminho. Ele explica:

“A nanomedicina está em ascensão nos EUA e na Ásia, mas a Europa está atrasada. É um desafio avançar neste campo, porque médicos e engenheiros costumam falar um idioma diferente. Precisamos de mais colaboração interdisciplinar, para que possamos entender melhor um ao outro e desenvolver o conhecimento um do outro.”

No Brasil o uso de nanomateriais para combater o câncer também está sendo pesquisado, como ode ser visto na tese de doutorado de Roberta Mansini Cardoso, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP).

De modo análogo à pesquisa européia, a atuação do fármaco ocorre por meio da modificação de nanopartículas de óxido de ferro com moléculas de diferentes propriedades, o que as torna multifuncionais, e que permite o controle da seletividade de interação da partícula com células específicas, seu direcionamento a um tecido-alvo e a modulação do grau de penetração nas células.

Assim, em sua pesquisa construiu nanopartículas que, além de carregarem quimioterápicos conhecidos, incluem agentes “direcionadores” (agentes de targeting) para conduzir os fármacos ao tecido tumoral.

As experiências demonstraram que o quimioterápico utilizado no tratamento de alguns tipos de câncer, como o de mama e leucemia, chamado metotrexato, possui uma letalidade de células tumorais cerca de 10 vezes maior quando ligado a uma nanopartícula.

“Isso ocorre porque, nessa composição, seus mecanismos de interação são diferentes em comparação à molécula livre, podendo atingir a célula de maneira mais eficiente – e, portanto, sendo mais tóxica.”
Drª Roberta Mansini Cardoso. Pesquisadora do IQ-USP

Ou seja, podemos ver que há um entendimento semelhante do resultado de ambos os estudos. Quanto à sua tese, a pesquisadora diz que alguns materiais descritos já são patenteados, enquanto novos estão a caminho. Ela também se mostra sensível à questão da acessibilidade da terapia pela população.

“Além de ensaios in vitro e in vivo, procuramos aumentar o leque da pesquisa para entender a versatilidade desses nanomateriais como carreadores teranósticos (união do diagnóstico por imagem e terapia), e trazer materiais de custo acessível à população, através de sua produção com reatores microfluídicos. Assim, prevemos que, em poucos anos, alguns materiais já estarão disponíveis como produtos.”
Drª Roberta Mansini Cardoso

Fonte: Phys.org, Paineira
[Visto no Brasil Acadêmico]

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