Em uma época de grandes avanços tecnológicos na medicina, um dilema continua assombrando a quimioterapia e seus pacientes: a sua falta de especificidade. “Os quimioterápicos de hoje matam tudo que encontram”, afirma em um comunicado Chad Mirkin, um dos pioneiros e maiores nomes da nanotecnologia mundial.
Para esse professor da Universidade Northwestern, em Chicago (EUA), “eles matam as células cancerosas, mas também muitas células saudáveis“, impondo às pessoas em tratamento os temidos efeitos colaterais como náuseas, fadiga extrema e até mesmo insuficiência cardíaca.
Inventor dos ácidos nucleicos esféricos (SNA) — estruturas únicas de nanopartículas —, Mirkin liderou um estudo recente, no qual os pesquisadores usaram os SNAs como uma espécie de “cavalo de Troia” para transportar um conhecido quimioterápico — o 5-fluorouracil (5-FU) — para dentro das células cancerosas.
Na prática, eles incorporaram o próprio 5-FU — que é uma molécula muito pequena e solúvel em água — na casca do SNA, formando uma sequência sintética de DNA. No miolo dessa esfera, a equipe colocou um lipossoma, ou seja, uma pequena bolha de gordura, para dar forma e estabilidade à partícula.
Como se fosse uma miniatura microscópica de um ouriço, feita de moléculas, o corpo central do “animalzinho” é uma pequena bola de gordura (lipossoma) de alguns nanômetros, os espinhos são cadeias curtas (oligonucleotídeos) de DNA, cujas bases originais foram substituídas por uma derivação do 5-FU.
Como a nanotecnologia engana as células cancerosas?
A estratégia do estudo foi reconfigurar a forma química do 5-FU para enganar as células cancerosas. Ou seja, eles não mudaram a fórmula química do medicamento, mas o transformaram quimicamente em um componente de DNA. Dessa forma, as células tumorais reconhecem o conjunto como se fosse DNA normal, e o absorvem.
Uma vez dentro da célula, esse “DNA falso” libera o princípio ativo do 5-FU, sabotando a maquinaria genética da neoplasia e destruindo-a de dentro para fora. Esse redesenho consegue, a um só tempo, aumentar a absorção da droga, matar o câncer de forma poderosa e reduzir dramaticamente os efeitos colaterais.
O segredo, explica Mirkin em um comunicado, “não é a droga em si, mas sim a forma como o corpo a processa”, pois, além de terrivelmente tóxico, o 5-FU é pouco solúvel. “Então precisamos encontrar maneiras de transformá-la [a quimioterapia] em formas solúveis na água, e administrá-la de forma eficaz”, explica.
Para testar como a reengenharia transformou um quimioterápico com taxa de solubilidade abaixo de 1% em um superagente anticancerígeno altamente direcionado, a equipe usou camundongos com leucemia mieloide aguda (LMA), um câncer de sangue de crescimento rápido que responde mal às terapias disponíveis.
Quando comparado ao quimioterápico tradicional, a versão com SNAs superou todas as expectativas: absorção celular 12,5 vezes mais eficiente, capacidade de destruição das células cancerosas até 20 mil vezes maior e controle da progressão da doença 59 vezes superior. Tudo isso sem nenhum efeito colateral observável.
Avanços da nanomedicina e perspectiva para seu uso em seres humanos
Este trabalho representa mais um exemplo do potencial da nanomedicina estrutural, um campo emergente em que os cientistas redesenham a arquitetura molecular dos medicamentos para controlar com precisão sua interação com o corpo humano.
Enquanto os remédios de quimioterapia são normalmente administrados na forma de moléculas livres ou encapsulados em lipossomas, a abordagem dos SNAs vai além dessas limitações. Neles, o medicamento não está dentro, nem ao lado, mas faz parte integrante da nanoestrutura.
O artigo, publicado recentemente na revista ACS Nano, “destaca as vantagens de potência que podem ser realizadas quando quimioterápicos são integrados dentro de SNAs, e ressalta como a estrutura da nanomedicina pode impactar profundamente tanto a entrega do fármaco quanto o direcionamento celular”.
Embora o caminho para que essa nanomedicina baseada em DNA chegue aos hospitais seja longo e demande centenas de milhões de dólares em investimentos, existem alguns motivos para otimismo. Como a tecnologia de SNAs já está sendo testada em humanos para outras condições, muitas questões regulatórias e de segurança estão sendo superadas.
Lembrando o sucesso obtido pela nova arquitetura molecular em modelos animais, Mirkin argumenta que, “se isso se traduzir em pacientes humanos, será um avanço realmente empolgante. Significaria quimioterapia mais eficaz, melhores taxas de resposta e menos efeitos colaterais. Esse é sempre o objetivo de qualquer tipo de tratamento contra o câncer”, conclui.
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