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Explosões da liberação de Nanoparticles do cálcio para inverter a resistência do multidrug em pilhas do tumor

Resistência de Multidrug (MDR) -- um processo em que os tumores se tornam resistentes às medicinas múltiplas -- é a causa principal da falha da quimioterapia do cancro. As pilhas do tumor adquirem frequentemente MDR impulsionando sua produção de proteínas que bombeiam drogas fora da pilha, tornando as quimioterapias ineficazes. Agora, os pesquisadores que relatam nas letras Nano de ACS desenvolveram nanoparticles que as explosões da liberação do cálcio dentro das pilhas do tumor, inibindo a droga bombeiam e invertendo MDR.

Uma proteína da bomba chamou a P-glicoproteína (PGP) joga frequentemente um papel chave em MDR. O PGP está na membrana de pilha, onde usa a energia sob a forma do triphosphate de adenosina (ATP) para bombear drogas fora das pilhas do tumor. Os cientistas tentaram obstruir o PGP em várias maneiras, como com inibidores da pequeno-molécula ou esgotando o ATP. Contudo, as estratégias usadas até agora podem causar efeitos secundários, ou são instáveis no corpo. Alguns dos tratamentos podem ser difíceis de preparar-se. Kaixiang Zhang, Zhenzhong Zhang, Jinjin Shi e os colegas quiseram obstruir o PGP usando uma aproximação diferente.

A pesquisa precedente sugeriu que isso sobrecarregar pilhas do tumor com os íons do cálcio poderia diminuir a produção de PGP e reduzir níveis do ATP. Mas a equipe necessário para encontrar uma maneira de entregar explosões do cálcio, junto com uma droga da quimioterapia, células cancerosas internas.

Os pesquisadores fizeram do “um nanogenerator do íon cálcio” (TCaNG) carregando nanoparticles do fosfato de cálcio com o doxorubicin da droga da quimioterapia e então revestindo os com as moléculas que permitiriam que TCaNG visasse e inscrevesse células cancerosas. Uma vez as pilhas do interior, TCaNGs entraram em um compartimento ácido, onde o TCaNGs se desintegrasse, liberando o doxorubicin e as explosões de íons do cálcio.

Quando a equipe testou TCaNG em células cancerosas em um prato de petri no laboratório, o ATP e a produção do PGP diminuíram, que permitiu que o doxorubicin matasse as pilhas previamente resistentes do tumor. Quando testados em ratos do tumor-rolamento, os ratos TCaNG-tratados mostraram tumores significativamente menores após 21 dias do tratamento do que ratos do controle, sem efeitos secundários aparentes.

Source:
Journal reference:

Liu, J., et al. (2020) Nanoenabled Intracellular Calcium Bursting for Safe and Efficient Reversal of Drug Resistance in Tumor Cells. Nano Letters. doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03042.