Pesquisadores da Oregon State University desenvolveram um novo nanomaterial projetado para destruir células cancerígenas de dentro para fora. A substância ativa duas reações químicas distintas uma vez dentro de uma célula tumoral, sobrecarregando-a com estresse oxidativo e deixando intacto o tecido saudável circundante.
O trabalho foi liderado por Oleh Taratula, Olena Taratula e Chao Wang da Faculdade de Farmácia da OSU. Materiais funcionais avançados.
Avanços na terapia quimiodinâmica
A descoberta reforça o crescente campo da terapia quimiodinâmica, ou CDT. Esta estratégia emergente de tratamento do câncer aproveita as condições químicas únicas encontradas no interior dos tumores. Em comparação com o tecido normal, as células cancerígenas tendem a ser mais ácidas e a conter níveis mais elevados de peróxido de hidrogénio.
A CDT tradicional utiliza essas condições tumorais para desencadear a formação de moléculas altamente reativas feitas de radicais hidroxila, oxigênio e hidrogênio que contêm um elétron desemparelhado. Estas espécies reativas de oxigênio danificam as células através da oxidação, retirando elétrons de componentes essenciais, como lipídios, proteínas e DNA.
Métodos CDT mais recentes também conseguiram gerar oxigênio singlete dentro do tumor. O oxigênio singlete é outra espécie reativa de oxigênio, nomeada por seu estado de spin do elétron singlete, em vez dos três estados de spin observados nas moléculas de oxigênio mais estáveis presentes no ar.
Excedendo os limites dos agentes CDT existentes
“No entanto, os agentes CDT existentes são limitados”, diz Oleh Taratula. “Eles geram eficientemente radicais hidroxila ou oxigênio singlete, mas não ambos, e muitas vezes não possuem atividade catalítica suficiente para sustentar a produção de espécies reativas de oxigênio fortes. Como resultado, estudos pré-clínicos muitas vezes mostram apenas regressão parcial do tumor e não um benefício terapêutico sustentado.”
Para resolver essas deficiências, a equipe desenvolveu um novo nanoagente CDT construído a partir de uma estrutura metal-orgânica à base de ferro, ou MOF. Este composto é capaz de produzir radicais hidroxila e oxigênio singleto, aumentando seu potencial de combate ao câncer. O MOF demonstrou toxicidade potente em várias linhagens de células cancerígenas, ao mesmo tempo que causa danos mínimos às células não cancerosas.
Regressão tumoral completa em camundongos
“Quando administramos nosso nanoagente sistemicamente a camundongos portadores de células humanas de câncer de mama, ele se acumulou eficientemente no tumor, gerou fortemente espécies reativas de oxigênio e erradicou completamente o câncer sem efeitos adversos”, disse Olena Taratula. “Observamos a regressão completa do tumor e a prevenção da recorrência a longo prazo, tudo sem qualquer toxicidade sistêmica”.
Nestes testes pré-clínicos, os tumores desapareceram completamente e não retornaram, e os animais não apresentaram sinais de efeitos colaterais nocivos.
O próximo passo para um maior tratamento do câncer
Antes de passarem aos testes em humanos, os investigadores planeiam testar o tratamento em outros tipos de cancro, incluindo o cancro pancreático agressivo, para determinar se a abordagem pode ser eficaz numa gama mais ampla de tumores.
Outros colaboradores do estudo incluíram os pesquisadores do estado de Oregon, Conbrailatpam Sheetaljit Sharma, Yun Tai Gu, Vladislav Grigoriev, Konstanze Rytmeyer, Anna Paula Mesquita Souza e Manali Parag Fawde. O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional do Câncer dos Institutos Nacionais de Saúde e pelo Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver.
