Nanopartículas magnéticas de formato exclusivo oferecem um avanço na terapia do câncer

Nanopartículas magnéticas de formato exclusivo oferecem um avanço na terapia do câncer

Novas nanopartículas magnéticas em forma de cubo entre duas pirâmides representam um avanço no tratamento de tumores ovarianos e possivelmente de outros tipos de câncer, de acordo com os pesquisadores da Universidade Estadual de Oregon que as desenvolveram.

Os cientistas dizem que o estudo destaca a importância da forma no design das nanopartículas magnéticas e que os resultados podem revolucionar os tratamentos que utilizam o calor para danificar ou matar as células cancerígenas.

As nanopartículas são feitas de óxido de ferro e dopadas com cobalto. Doping refere-se à adição de algo como forma de ajustar características.

Quando as partículas se acumulam no tecido canceroso após a injeção intravenosa, elas podem subir rapidamente a temperaturas que enfraquecem ou destroem as células cancerígenas.

O estudo do modelo de camundongo, publicado em materiais funcionais avançados, faz parte da pesquisa nanomédica em andamento realizada por cientistas da Faculdade de Farmácia da OSU.

As nanopartículas são tão pequenas quanto um bilhão de metros, que possuem propriedades especiais devido ao seu pequeno tamanho e alta relação entre área superficial e volume.

As nanopartículas magnéticas têm demonstrado potencial anticancerígeno há anos, disseram os cientistas, mas atualmente a hipertermia magnética normalmente só pode ser usada em pacientes cujos tumores são acessíveis através de uma agulha hipodérmica – isto é, se as partículas puderem ser injetadas diretamente no câncer.

Com as nanopartículas magnéticas atualmente disponíveis, as temperaturas terapêuticas necessárias – acima de 44 graus Celsius – só podem ser alcançadas através de injeção direta. E estas nanopartículas têm apenas uma eficiência de aquecimento moderada, o que significa que necessitam de uma concentração elevada no tumor – superior à administração sistémica normalmente – para gerar calor suficiente. “

Oleh Taratula, Professor de Ciências Farmacêuticas, Oregon State University

Taratula e colaboradores da Oregon State, da Oregon Health & Science University e do Indian Institute of Technology Mandi usaram um novo método de decomposição térmica - um processo de duas etapas que eles chamam de semeadura e crescimento - para fazer nanopartículas de óxido de ferro dopadas com cobalto em forma de bipirâmide cúbica. O artigo deles é o primeiro relato desse tipo de nanopartículas com esse formato específico.

“Essas nanopartículas exibem uma notável capacidade de aquecer rapidamente, aumentando as temperaturas em 3,73 graus Celsius por segundo sob um campo magnético alternado”, disse Prem Singh, pós-doutorado na Faculdade de Farmácia. “Isso é duas vezes maior que o poder de aquecimento de nossas nanopartículas de óxido de ferro dopadas com cobalto publicadas anteriormente.”

Isso significa que uma paciente com câncer de ovário pode receber uma injeção intravenosa e ter o tumor interrompido após uma sessão de campo magnético não invasivo de 30 minutos. Sessões curtas de tratamento melhoram o conforto e a adesão do paciente, dizem os pesquisadores.

Um peptídeo direcionado ao câncer ajuda as nanopartículas no tumor e, como a eficiência de aquecimento das partículas é muito forte, a concentração necessária de nanopartículas pode ser alcançada sem dosagem elevada, toxicidade limitada e efeitos colaterais.

“Esta é a primeira vez que nanopartículas injetadas sistemicamente aquecem tumores além de 50°C, excedendo significativamente o limiar terapêutico de 44°C para um tratamento eficaz em uma dose clinicamente relevante”, disse Olena Taratula, professora associada de ciências farmacêuticas na OSU. “Existe agora um grande potencial para aplicar a hipertermia magnética a uma variedade de populações de difícil acesso, tornando o tratamento mais versátil e amplamente disponível.”

Karthickraja Duraisamy no estado de Oregon, Constanzraitmayr, Shitaljit Sharma, Tetiana Korzun, Abraham Moses, Vladislav Grigoriev, Ananiya Demessie, Youngrong Park, Yoon, também Babak Mamnoon e Ana Paula Mesquita Mesquita.

O Instituto Nacional do Câncer dos Institutos Nacionais de Saúde e o Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver apoiaram esta pesquisa.

Fontes: