Aptâmeros de DNA de entrega de drogas fornecem ação dupla contra células-tronco de leucemia

Aptâmeros de DNA de entrega de drogas fornecem ação dupla contra células-tronco de leucemia

Os aptâmeros de DNA contendo DNA transportador de drogas podem causar um efeito duplo na leucemia, visando com precisão as indescritíveis células-tronco cancerígenas que semeiam o câncer, relatam pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign.

Os aptâmeros – fragmentos curtos e simples de DNA que podem produzir moléculas como anticorpos maiores – não apenas administram medicamentos contra o câncer, mas também são tóxicos para as células-tronco cancerígenas, disseram os pesquisadores.

Liderados por Xing Wang, professor de bioengenharia e química da U. of I. of I., os pesquisadores documentaram suas descobertas na revistaMateriais funcionais avançados.

Este trabalho mostra uma maneira de chegar à raiz da leucemia. Os tratamentos direcionados ao câncer geralmente apresentam problemas de toxicidade ou eficácia. Nossos aptâmeros procuram especificamente essas células-tronco e as matam com eficácia. “

Xing Wang, U. of I. Professor de Bioengenharia e Química

A leucemia e outros cancros do sangue são mais difíceis de combater do que os cancros que produzem tumores localizados porque as células cancerígenas circulam por todo o corpo e não podem ser removidas cirurgicamente, disse o investigador de pós-doutoramento Abhisek Dwivedy, primeiro autor do artigo. A leucemia tem uma alta taxa de recidiva devido ao seu escape das células-tronco. Embora constituam uma pequena fração das células cancerosas, as células-tronco da leucemia podem ser eliminadas pela quimioterapia, refugiando-se na medula óssea porque compartilham marcadores e propriedades, disse Dwivedy. As células cancerígenas podem, por vezes, permanecer à espreita durante anos e mais tarde multiplicar-se e migrar.

“É importante que a leucemia, o linfoma ou outros tipos de câncer do sangue sejam realmente direcionados e eliminemos essas células-tronco, porque enquanto permanecerem, elas podem causar recaídas e cânceres secundários”, disse Dwivedy.

Os pesquisadores primeiro criaram aptâmeros de DNA que procuram marcadores encontrados na superfície das células-tronco da leucemia mieloide aguda. Eles queriam atingir especificamente não apenas o câncer, mas também as células-tronco.

“Uma grande coisa que mostramos neste estudo é que dois alvos são melhores do que um em termos de seletividade”, disse Wang. "Existem conjugados anticorpos-medicamentos conhecidos para cânceres do sangue que têm como alvo um marcador, mas esse marcador também é encontrado em muitas células saudáveis. Portanto, há muita toxicidade com os conjugados de anticorpos. No entanto, usamos dois alvos: uma combinação comumente encontrada em células cancerígenas de leucemia e células-tronco de leucemia. Os dois juntos fornecem um alvo muito específico."

Os pesquisadores então combinaram seus aptâmeros com o medicamento daunorrubicina, que combate a leucemia. Os aptâmeros carregados com droga transportam a droga até seu alvo e liberam a droga uma vez dentro da célula para que a droga faça efeito.

"Isto é particularmente importante para medicamentos como a daunorrubicina porque o medicamento em si não consegue atravessar facilmente a membrana celular. Mas os aptâmeros podem transportá-los", disse Dwivedy.

Os pesquisadores testaram os aptâmeros que liberam drogas em culturas de células de leucemia e em camundongos vivos com leucemia.

Após 72 horas, o aptâmero sozinho reduziu as células cancerosas em cultura em 40%, demonstrando a toxicidade do aptâmero para o câncer, relatam os pesquisadores. Quando os aptâmeros carregavam a droga que combate a leucemia, as células foram eliminadas com uma dose 500 vezes menor que a dose padrão da droga. Em camundongos com leucemia, a administração do medicamento via aptâmero deu igual eficácia em uma dose dez vezes menor que o padrão clínico e mostrou que a combinação do aptâmero e do medicamento é mais eficaz do que qualquer um deles sozinho.

"Isso foi emocionante para nós porque na pesquisa do câncer, o que vemos in vitro nem sempre é o que vemos no corpo. No entanto, observamos excelente sobrevida e redução de tumores nos camundongos tratados com nossos conjugados de aptâmero-medicamento em um décimo da dose terapêutica e sem efeitos fora do alvo", disse Wang.

Os pesquisadores disseram que esperam expandir seu conjunto de aptâmeros de distribuição de medicamentos, identificando combinações-chave de marcadores para outros tipos de câncer e ligando os aptâmeros a outros medicamentos.

"Cada célula cancerígena tem uma assinatura nos seus biomarcadores de superfície. Se conseguirmos encontrar marcadores que estão presentes exclusivamente nas células cancerígenas, poderemos visar outros cancros também. Além disso, na minha experiência, é muito mais fácil combinar um medicamento com as moléculas de ADN do que com proteínas, o que abre possibilidades para que mais medicamentos se espalhem desta forma", disse Dwivedy.

Os Institutos Nacionais de Saúde e a National Science Foundation apoiaram este trabalho. Wang é afiliado ao Cancer Center de Illinois, ao Carl R. Woese Institute for Genomic Biology e ao Holonyak Micro and Nanotechnology Lab da U. of I.

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