Explosão de nanobolhas pode matar células cancerígenas

Aglomerados de átomos de ouro podem detectar e matar células cancerígenas comumente deixadas para trás após a cirurgia de remoção do tumor, de acordo com um estudo sobre uma nova técnica de nanotecnologia. Por agora, a abordagem só foi realizada em alguns camundongos, mas os pesquisadores estão projetando um ensaio clínico que poderia começar a testar a terapia em humanos nos próximos 2 anos. Se a técnica for bem sucedida em pessoas, as chances de pacientes com câncer poderiam melhorar drasticamente, particularmente nos casos em que a remoção cirúrgica de um tumor inteiro é impossível.

Quando os cirurgiões operam pacientes com câncer, eles fazem o seu melhor para remover todas as células doentes, porque qualquer uma que seja deixada para trás pode se multiplicar e formar novos tumores ou metástases por todo o corpo. Normalmente os oncologistas, após a cirurgia, indicam aos seus pacientes a radioterapia ou a quimioterapia, para aumentar as chances de eliminar quaisquer células tumorais que possam ter restado. Mas essa abordagem contra o câncer não é infalível.

Nos últimos anos, médicos e cientistas têm buscado ajuda na nanotecnologia. Uma abordagem pioneira na última década feita por pesquisadores da Rice University, no Texas, EUA, e de outros lugares, mostrou que aglomerados de átomos de ouro, conhecidos como nanopartículas, podem ser uma arma potente contra células cancerígenas. Os tumores de câncer sólidos geralmente têm vasos sanguíneos com vazamentos. Como resultado, quando as nanopartículas de ouro são injetadas na corrente sanguínea, elas tendem a escoar para fora das aberturas dos vasos e se reúnem em torno dos tumores. Para limpar seu entorno, essas células, então muitas vezes engolem as nanopartículas de ouro. Mas, uma vez no interior das células, as nanopartículas podem agir como “Cavalos de Troia”. Quando os pesquisadores atingiram os átomos de ouro com luz laser infravermelha (que pode viajar alguns centímetros através do tecido), as partículas aqueciam e matavam as células cancerígenas.

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Aglomerados de nanopartículas de ouro acomodam-se sobre a superfície de uma célula cancerígena. Quando atingidos com uma explosão de luz infravermelha, os aglomerados vaporizam água nas proximidades, criando bolhas de vapor que explodem e rasgam a célula. Fonte: Science Mag.

Infelizmente, a estratégia do aquecedor de nanopartículas tem dois problemas, diz Dmitri Lapotko, um físico que já trabalhou na Rice University, mas que agora é chefe científico dos lasers na Masimo Corporation, uma empresa de nanotecnologia médica na Califórnia, EUA. O primeiro problema é que algumas nanopartículas de ouro, invariavelmente, acabam sobre e ao redor de células normais, o que vai danificar o tecido saudável quando os lasers forem acionados para atingir as células cancerígenas. Os lasers que são normalmente utilizados para aquecer as partículas disparam feixes contínuos de luz infravermelha. Isso também propaga o calor muito além das células cancerígenas, atingindo o tecido normal. Nos casos em que os tumores crescem em torno de tecidos vitais, como nervos ou paredes arteriais, qualquer dano colateral ao tecido saudável pode ser debilitante ou perigoso.

Em um esforço para estreitar o foco da terapia, Lapotko e colegas procuraram modificar a abordagem para destruir as nanopartículas. Eles começaram a testar a nova estratégia em camundongos que foram implantados com carcinoma de células escamosas humanas, que são células cancerígenas comuns em tumores de cabeça e pescoço, particularmente difíceis de tratar com terapias convencionais. Eles decoraram suas nanopartículas de ouro com anticorpos de proteínas do sistema imune, que se ligam especificamente a receptores que ficam na superfície de células escamosas. Isso concentrou as partículas, criando grupos de dezenas deles em torno de células cancerígenas. E, em vez de disparar raios laser contínuos, os pesquisadores dispararam somente pulsos ultracurtos de infravermelho.

Como esperado, isto impediu que o calor se espalhasse para os tecidos circundantes normais. Mas a nova abordagem teve um efeito ainda mais importante: ela fez a temperatura subir a níveis mais altos nos locais onde haviam grandes aglomerados de nanopartículas de ouro. Isto vaporizou moléculas de água adjacentes, criando pequenas bolhas que rapidamente se expandiam e explodiam, destruindo as células cancerígenas. A chave, disse Lapotko, é que “aglomerados de nanopartículas produzem nanobolhas nas células cancerígenas e não no tecido normal.”

Lapotko e seus colegas relatam para a revista Nature Nanotechnology que, com essas mini-explosões, tornou-se possível não só captar o som de onde as células tumorais haviam sido localizadas, mas também destruir as células no processo . Para os casos em que foi possível a remoção cirúrgica na maior parte do tecido cancerígeno, 100% dos animais sobreviveram, graças ao fato de que nenhuma célula cancerígena residual permanecia viva. E nos casos onde a remoção cirúrgica de um tumor parcial era apenas uma opção, a taxa de sobrevivência dos animais duplicou.

“Isto é muito, muito interessante”, disse Mien-Chie Hung, do MD Anderson Cancer Center, da University of Texas, que está explorando o tratamento de tumores com nanopartículas. Hung observa que a abordagem se encaixa muito bem com a cirurgia convencional, que é capaz de remover tumores grandes, mas é incapaz de identificar as células cancerígenas que ficam para trás. A nova técnica, ela diz, age como uma cirurgia microscópica para alvejar as células residuais. Hung enfatiza que muitas abordagens de oncologia que já foram utilizadas em animais não foram tão eficazes em seres humanos. Mas se essa técnica se mostrar eficiente, poderia abrir uma nova janela para detectar e eliminar as células cancerígenas residuais deixadas para trás após a cirurgia.

Texto traduzido de Science Mag, por Vinicius de Oliveira Mussi.

Revisado por Igor Augusto G. Cunha

Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.
Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

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