Novo tratamento baseado em nanochifres de carbono permite a administração eficiente de medicamentos na terapia do câncer

O câncer continua sendo uma das doenças mais desafiadoras de tratar devido à sua complexidade e tendência a metastatizar (espalhar-se para, ou invadir, tecidos próximos ou lugares distantes no corpo para formar novos tumores). Terapias tradicionais, como quimioterapia e radiação, frequentemente enfrentam limitações como direcionamento não específico e efeitos colaterais graves.

Em resposta, os pesquisadores estão se voltando para abordagens inovadoras que combinam múltiplas modalidades terapêuticas para abordar essas questões. Este estudo explora uma solução de ponta envolvendo CNHs para criar uma plataforma fototeranóstica multimodal para câncer integrando terapia fototérmica (PTT), imunoterapia e quimioterapia.

O PTT utiliza materiais fotossensíveis que podem induzir efeito fototérmico [conversion of near-infrared (NIR) light to heat] e ativar respostas imunes para destruir células cancerígenas. Embora o PTT seja eficaz em atingir tumores sólidos, ele tem limitações significativas.

Uma grande desvantagem é sua incapacidade de eliminar células cancerígenas fora da região de irradiação, tornando-o menos eficaz contra doenças metastáticas. Além disso, a eficácia do PTT é limitada pela profundidade da penetração da luz NIR, o que pode prejudicar sua capacidade de tratar tumores profundos.

Para lidar com essas limitações, uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor associado Eijiro Miyako do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) desenvolveu nanopartículas de CNH envoltas em membrana de célula cancerosa (CM) para a administração de paclitaxel (PTX) para o tratamento de câncer de cólon.

Essas nanopartículas alavancam as propriedades únicas dos CNHs e as capacidades de direcionamento das membranas de células cancerígenas. Ao usar membranas cancerígenas, as nanopartículas podem direcionar especificamente células cancerígenas, aumentando assim a precisão do PTT.

Os resultados da sua pesquisa foram publicados em Pequena Ciência.

Para melhorar ainda mais os resultados terapêuticos, os pesquisadores encapsularam o medicamento quimioterápico ou anticâncer PTX dentro dos complexos CNH‒CM. Essas nanopartículas foram projetadas não apenas para fornecer agentes terapêuticos diretamente aos tumores, mas também para maximizar a eficácia do medicamento. Eles testaram essas nanopartículas para direcionamento de tumores, administração de medicamentos e efeitos terapêuticos em modelos experimentais.

Os pesquisadores descobriram que os complexos PTX-CNH‒CM exibiram alto acúmulo e retenção prolongada no local do tumor. Isso resultou em um efeito quimioterápico mais forte em comparação ao PTX livre. Além disso, as nanopartículas demonstraram um efeito fototérmico robusto e respostas imunológicas significativas, destruindo efetivamente os tumores.

“A alta área de superfície e as propriedades únicas do CNH aumentam a eficiência de carregamento de fármacos e de conversão fototérmica. Além disso, o CM permite a entrega direcionada, enquanto o PTX encapsulado e as propriedades imunoterapêuticas do carreador fornecem benefícios terapêuticos adicionais. Assim, a integração de PTT, imunoterapia e quimioterapia em uma única plataforma resultou em efeitos sinérgicos, superando as limitações do PTT autônomo”, explica o Dr. Miyako.

Os nanocomplexos biomiméticos de CNH demonstraram excelente direcionamento de tumor, comportamento de liberação controlada de fármacos e indução de morte de células cancerígenas, levando a uma forte resposta antitumoral. Essas descobertas sugerem que o sistema complexo biomimético de CNH representa uma avenida promissora para o desenvolvimento de tratamentos de câncer mais precisos e eficazes, marcando um avanço significativo na terapia do câncer.

“Nosso estudo fornece uma abordagem eficaz e precisa para o tratamento de câncer e doenças metastáticas ao combinar as vantagens de múltiplas modalidades terapêuticas em uma única plataforma. Prevemos que essa tecnologia estará disponível para ensaios clínicos em 10 anos”, conclui o Dr. Miyako.