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Cientistas da Oregon State University inventaram uma maneira de produzir nanopartículas magnéticas que ficam mais quentes do que qualquer nanopartícula anterior, melhorando sua capacidade de combater o câncer.
O corpo docente da OSU College of Pharmacy liderou uma colaboração que desenvolveu um método avançado de decomposição térmica para produzir nanopartículas capazes de atingir temperaturas em lesões de câncer de até 50 graus Celsius, ou 122 graus Fahrenheit, quando expostas a um campo magnético alternado.
Os resultados do estudo pré-clínico liderado por Oleh Taratula e Olena Taratula foram publicados hoje na revista Métodos Pequenos.
As nanopartículas magnéticas demonstraram potencial anti-câncer por anos, disseram os cientistas. Uma vez dentro de um tumor, as partículas – minúsculos pedaços de matéria tão pequenos quanto um bilionésimo de metro – são expostas a um campo magnético alternado. A exposição ao campo, um processo não invasivo, faz com que as nanopartículas aqueçam, enfraquecendo ou destruindo as células cancerígenas.
“A hipertermia magnética mostra uma grande promessa para o tratamento de muitos tipos de câncer”, disse Olena Taratula. “Muitos estudos pré-clínicos e clínicos demonstraram seu potencial para matar células cancerígenas diretamente ou aumentar sua suscetibilidade à radiação e quimioterapia”.
Mas, no momento, a hipotermia magnética só pode ser usada para pacientes cujos tumores são acessíveis por uma agulha hipodérmica, disse Oleh Taratula, e não para pessoas com malignidades de difícil acesso, como câncer de ovário metastático.
“Com as nanopartículas magnéticas atualmente disponíveis, as temperaturas terapêuticas necessárias – acima de 44 graus Celsius – só podem ser alcançadas por injeção direta no tumor”, disse ele. “As nanopartículas têm eficiência de aquecimento apenas moderada, o que significa que você precisa de uma alta concentração delas no tumor para gerar calor suficiente. E vários estudos mostraram que apenas uma pequena porcentagem de nanopartículas injetadas sistemicamente se acumulam nos tumores, tornando um desafio obter essa alta concentração.”
Para resolver esses problemas, os cientistas desenvolveram uma nova técnica de fabricação química que resultou em nanopartículas magnéticas com maior eficiência de aquecimento. Eles demonstraram em um modelo de camundongo que as nanopartículas dopadas com cobalto se acumularão em tumores metastáticos de câncer de ovário após a administração sistêmica de baixa dose e que, quando expostas a um campo magnético alternado, as partículas podem aumentar a temperatura para 50 graus Celsius.
“Até onde sabemos, esta é a primeira vez que foi demonstrado que as nanopartículas magnéticas injetadas por via intravenosa em uma dose clinicamente recomendada são capazes de aumentar a temperatura do tecido cancerígeno acima de 44 graus Celsius”, disse Olena Taratula. “E também demonstramos que nosso novo método pode ser usado para a síntese de várias nanopartículas núcleo-casca. Ele pode servir como base para o desenvolvimento de novas nanopartículas com alto desempenho de aquecimento, avançando ainda mais a hipertermia magnética sistêmica para o tratamento do câncer.”
As nanopartículas núcleo-casca têm uma estrutura de núcleo interno e uma casca externa feita de diferentes componentes, disse ela. Os pesquisadores estão especialmente interessados neles por causa das propriedades únicas que podem resultar da combinação de material de núcleo e casca, geometria e design.
Além de Olena e Oleh Taratula, a colaboração também incluiu os pesquisadores do College of Pharmacy Youngrong Park, Abraham Moses, Peter Do, Ananiya Demessie, Tetiana Korzun, Fahad Sabei, Conroy Sun, Prem Singh, Fahad Sabei e Hassan Albarqi, bem como Pallavi Dhagat do Oregon State College of Engineering e pesquisadores da Oregon Health & Science University.
O Instituto Nacional do Câncer, o Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver e o programa OSU Advantage Accelerator Innovation Development financiaram esta pesquisa.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Estadual de Oregon. Original escrito por Steve Lundeberg. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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