Nanoparcel mortal para células cancerosas

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Nanomaterial híbrido gerador de radicais livres para a destruição oxidativa de células cancerígenas hipóxicas

A maioria dos tumores contém regiões de baixa concentração de oxigênio, onde as terapias contra o câncer baseadas na ação de espécies reativas de oxigênio são ineficazes. Agora, cientistas americanos desenvolveram um nanomaterial híbrido que libera um pró-fármaco gerador de radicais livres dentro de células tumorais após a ativação térmica. Como relatam na revista Angewandte Chemie , os radicais livres destroem os componentes celulares mesmo em condições de oxigênio-esgotamento, causando apoptose. A libertação, a libertação e a acção do material híbrido podem ser controladas com precisão.

Muitos esquemas de tratamento de cancro bem estabelecidos baseiam-se na geração de espécies reactivas de oxigénio (ROS), que induzem apoptose(morte celular) para as células tumorais.No entanto, este mecanismo funciona apenas na presença de oxigénio, e hipóxico (oxigênio empobrecido) regiões no tecido tumoral, muitas vezes sobrevivem ao tratamento baseado em ROS. Por isso, Younan Xia, do Instituto de Tecnologia da Geórgia e da Universidade Emory, em Atlanta, EUA, e sua equipe desenvolveram uma estratégia para liberar um pró-fármaco gerador de radicais que, após a ativação, danifica células por um mecanismo radical tipo ROS, mas sem a necessidade de oxigênio.

Os autores explicaram que eles tinham que recorrer ao campo da química da polimerização para encontrar um composto que produz bastante radicais. Lá, o composto azo AIPH é um iniciador de polimerização bem conhecido. Em aplicações medicinais, gera radicais livres de alquilo que causam danos ao DNA e peroxidação de lipídeos e proteínas em células mesmo sob condições hipóxicas. No entanto, o AIPH deve ser entregue com segurança às células no tecido. Assim, os cientistas usaram nanocages, cujas cavidades foram preenchidas com ácido láurico, um chamado material de mudança de fase (PCM) que pode servir como portador para AIPH. Uma vez dentro do tecido alvo, a irradiação por um laser de infravermelho próximo aquece os nanocages, fazendo com que o PCM funde e desencadeie a libertação e decomposição de AIPH.

Este conceito funcionou bem, como a equipe mostrou com uma variedade de experiências em diferentes tipos de células e componentes. Os glóbulos vermelhos sofreram hemólise pronunciada. As células de cancro do pulmão incorporaram as nanopartículas e foram gravemente danificadas pela libertação desencadeada do iniciador radical. Os filamentos de actina retraídos e condensados ​​após o tratamento. E as células de câncer de pulmão mostraram inibição significativa de sua taxa de crescimento, independentemente da concentração de oxigênio.

Embora os autores admitam que "a eficácia ainda precisa ser melhorada através da otimização dos componentes e condições envolvidas", eles têm demonstrado a eficácia do seu sistema híbrido na matança de células, também em locais onde o nível de oxigênio é baixo. Esta estratégia pode ser altamente relevante em nanomedicina, câncer theranostics, e em todas as aplicações onde entrega orientada e liberação controlada com excelentes resoluções espaciais / temporais é desejada.

*** NanoPARCEL: um método para controlar o comportamento celular com luz externa ***

Fonte: Wiley (tradução google)