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As nanovesículas podem ser bioengenharia para atingir as células cancerígenas e entregar tratamentos diretamente, de acordo com a pesquisa da Binghamton University, State University of New York.
Dois fatos infelizes sobre a quimioterapia: ela pode prejudicar tanto as células saudáveis quanto as cancerígenas, e muitos alvos terapêuticos permanecem dentro das células cancerígenas, tornando-as mais difíceis de alcançar.
Os engenheiros biomédicos da Universidade de Binghamton estão entre os que pesquisam o uso de nanovesículas derivadas de células para fornecer agentes terapêuticos ao interior das células cancerígenas com melhor precisão e eficiência. Os pequenos sacos de proteínas, lipídios e RNA que as células secretam como um método de comunicação intercelular podem ser modificados para transportar medicamentos.
“Esses nanocarriers têm algumas propriedades excelentes”, disse Yuan Wan, professor assistente da Faculdade de Engenharia Thomas J. Watson e do Departamento de Engenharia Biomédica de Ciências Aplicadas. “Por exemplo, eles podem ser colhidos de cepas de células humanas, então a resposta imune é muito baixa. Isso permite uma biocompatibilidade ideal, então eles evitam a eliminação imune e têm uma meia-vida sanguínea estendida. O tempo para circulação ao redor do corpo é talvez 45 segundos, para que as nanovesículas carregadas com drogas possam viajar com segurança para os tumores muitas vezes e as drogas tenham mais chances de serem absorvidas pelas células cancerígenas em comparação com as drogas introduzidas livremente no corpo.
“Grandes quantidades de drogas encapsuladas podem ser bem protegidas e retidas pelas membranas lipídicas das nanovesículas. Uma vez que as células cancerígenas absorvem essas nanovesículas, altas concentrações de drogas no microambiente tumoral efetivamente matam as células cancerígenas. Em comparação, drogas livres podem se difundir rapidamente e depois são limpas do corpo. Apenas uma quantidade muito pequena de drogas atinge os tumores, tornando a eficácia do tratamento muito baixa. Você pode aumentar a dose, mas uma dose mais alta também resulta em alta toxicidade sistemática.”
Em seu novo estudo, publicado na Natureza Comunicaçõesa equipe de Binghamton experimentou direcionar frações e fusogênios virais projetados, que são proteínas que facilitam o direcionamento do câncer e a fusão das membranas celulares.
Ao identificar antígenos superexpressos ou específicos do câncer que ocorrem em células malignas e usando frações de direcionamento e nanovesículas co-equipadas com fusogênio, os medicamentos encapsulados são injetados nas células cancerígenas, deixando as células saudáveis sozinhas.
“As pessoas usam amplamente nanotransportadores conhecidos como lipossomas decorados com polímeros, e eles já são aprovados pelo FDA”, disse Wan. “Mas eles não são perfeitos, porque não têm nenhum efeito direcionado ao câncer e podem ter problemas de imunogenicidade muito graves. [triggering a response by the immune system].”
Em 2021, Wan recebeu uma doação de US$ 2,4 milhões dos Institutos Nacionais de Saúde para testar vesículas extracelulares derivadas de plasma para diagnosticar se nódulos pulmonares solitários encontrados em pulmões humanos são benignos ou malignos. Outros métodos de determinação de malignidade demoram muito ou são mais invasivos.
Ao alavancar essa doação, essa pesquisa atual, mas separada, aproveita as nanovesículas para que funcionem para nós e sejam específicas no que afetam. Idealmente, os médicos poderiam preparar essas porções de direcionamento e nanovesículas co-equipadas com fusogênio para uso na administração de vacinas e engenharia genética mais seguras.
Quanto ao que vem a seguir, Wan disse: “Precisamos mostrar a eficácia do tratamento em modelos animais grandes e demonstrar que não precisamos de uma grande quantidade dessas vesículas porque teremos a função de fusão da membrana. Se você diminuir o número de vesículas e remédios que você precisa, você diminui o custo do tratamento e os efeitos colaterais.”
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