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Nanoparticles de guiamento directamente às pilhas do tumor

As terapias anticancerosas modernas apontam atacar pilhas do tumor ao poupar o tecido saudável. Uma equipe interdisciplinar dos pesquisadores em Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) e FU Berlim fez o progresso importante nesta área: os cientistas produziram os nanoparticles minúsculos que são projectados visar especificamente células cancerosas. Podem navegar directamente às pilhas do tumor e visualizar aqueles que usam técnicas de imagem lactente avançadas. Ambos em pratos de petri e nos modelos animais, os cientistas podiam guiar eficazmente os nanoparticles às células cancerosas. O passo seguinte é combinar a técnica nova com as aproximações terapêuticas.

Os pesquisadores de HZDR começam com os nanoparticles minúsculos, biocompatible feitos dos polyglycerols dendrítico assim chamados que servem como moléculas do portador.

Nós podemos alterar estas partículas e introduzir várias funções. Por exemplo, nós podemos anexar um fragmento do anticorpo à partícula que liga especificamente às células cancerosas. Este fragmento do anticorpo é nossa parte de escolha de objectivos que dirige o nanoparticle ao tumor.”

Dr. Kristof Zarschler, investigador associado no instituto de HZDR da investigação do cancro dos produtos radiofarmacêuticos

O alvo dos nanoparticles alterados é um antígeno conhecido como EGFR (receptor epidérmico do factor de crescimento). Em determinados tipos de cancro, tais como tumores do cancro da mama ou da cabeça e do pescoço, esta proteína overexpressed na superfície das pilhas. “Nós podíamos mostrar que nossos nanoparticles projetados interagem preferencial com as células cancerosas através destes receptors,” confirmamos o Dr. Holger Stephan, líder do grupo dos sistemas de Nanoscalic em HZDR. “Em testes de controle com nanoparticles similares que tinham sido alterados com um anticorpo unspecific, significativamente menos nanoparticles acumularam nas pilhas do tumor.”

Os cientistas estudaram intensiva o comportamento dos nanoparticles nas culturas celulares e em um modelo animal. Com esta finalidade, forneceram os nanoparticles as características adicionais do repórter, como Kristof Zarschler explica: “Nós usamos duas possibilidades complementares. Além do que os anticorpos, nós anexamos moléculas e radionuclides de tintura aos nanoparticles. A molécula de tintura emite-se no espectro infravermelho próximo que penetra o tecido e pode ser visualizado com um microscópio apropriado. A tintura revela assim onde os nanoparticles são encontrados exactamente.” O radionuclide, copper-64, cumpre uma finalidade similar. Emite-se a radiação que é detectada por um varredor do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO (tomografia de emissão de positrão). Os sinais podem então ser convertidos em uma imagem tridimensional que visualize a distribuição dos nanoparticles no organismo.

Propriedades excelentes em organismos de vida

Usando estas técnicas de imagem lactente, os pesquisadores puderam mostrar que a acumulação do nanoparticle no tecido do tumor alcança o máximo dois dias após a administração aos ratos. Os nanoparticles etiquetados são eliminados subseqüentemente através dos rins sem ser uma carga para o corpo. “São aparentemente ideais em tamanho e propriedades,” diz Holger Stephan. “As partículas menores são filtradas fora do sangue apenas em algumas horas e assim têm somente um impacto a curto prazo. Se, por outro lado, as partículas são demasiado grandes, elas acumulam no baço, no fígado ou nos pulmões e não podem ser removidas do corpo através dos rins e da bexiga.” A interacção entre os nanoparticles com um tamanho exacto de três nanômetros e os fragmentos anexados do anticorpo tem evidente uma influência positiva na distribuição e na retenção do anticorpo no organismo assim como em seu perfil da excreção.

Nas experiências futuras, os pesquisadores de HZDR querem testar se podem alterar seu sistema para levar outros componentes. Kristof Zarschler descreve os planos: “Você pode tomar estes nanoparticles e functionalize os com uma substância activa. Então você pode entregar uma droga directamente ao tumor. Este pôde ser um radionuclide terapêutico que destruísse as pilhas do tumor.” É igualmente possível anexar os fragmentos do anticorpo específicos para proteínas diferentes de EGFR aos tipos diferentes do alvo de cancro.

Source:
Journal reference:

Pant, K., et al. (2019) Active targeting of dendritic polyglycerols for diagnostic cancer imaging. Small. doi.org/10.1002/smll.201905013.