Estratégias com nanopartículas buscam melhorar a entrega de medicamentos oncológicos

Estudos recentes publicados na Nature Materials, no Journal of the American Chemical Society e no Journal of Controlled Release descrevem novas estratégias baseadas em nanopartículas para melhorar a entrega de medicamentos contra o câncer, incluindo modulação do microbioma, vacinas de mRNA e nanopartículas lipídicas projetadas. As abordagens visam aumentar o acúmulo de fármacos nos tumores, reduzir os efeitos colaterais e superar a resistência aos medicamentos.

Em um estudo liderado por pesquisadores do The University of Texas MD Anderson Cancer Center, a remodelagem do microbioma intestinal com um curto ciclo do antibiótico metronidazole dobrou aproximadamente o tempo de circulação da quimioterapia à base de nanopartículas, aumentou o acúmulo do fármaco nos tumores e melhorou a sobrevida em múltiplos tipos de câncer em modelos pré-clínicos. As bactérias intestinais enviam sinais químicos às células de Kupffer do fígado por meio de ácidos biliares; quando o metronidazole reduziu certas bactérias intestinais, os níveis de ácidos biliares caíram, fazendo com que as células de Kupffer mudassem para um estado 'silencioso' e eliminassem menos partículas de nanomedicina. O transplante de microbiota fecal confirmou que o efeito foi impulsionado pelo próprio microbioma, e não pelo antibiótico residual. O metronidazole já é aprovado pela Food and Drug Administration.

Um estudo da RCSI University of Medicine and Health Sciences forneceu a primeira prova de conceito pré-clínica de uma vacina de mRNA direcionada ao neuroblastoma, a forma mais letal de câncer infantil. A vacina utiliza nanopartículas peptídicas automontáveis para entregar mRNA que treina o sistema imunológico a reconhecer a Glypican 2 (GPC2), uma proteína amplamente expressa nas células de neuroblastoma. Em modelos pré-clínicos, a vacina reduziu o tamanho do tumor em 70% e atrasou o desenvolvimento tumoral em 10 a 11 dias. O neuroblastoma é responsável por 15% de todas as mortes por câncer infantil, e 80% dos pacientes de alto risco apresentam pouca resposta aos tratamentos padrão.

Pesquisadores da Adelaide University desenvolveram um 'veículo de entrega' híbrido de nanopartículas feito de lipídios e polímeros que encapsula o medicamento RB-012, utilizado no tratamento do câncer de pulmão. As nanopartículas aumentaram a biodisponibilidade do fármaco em mais de 30 vezes, ao mesmo tempo em que reduziram a exposição de órgãos saudáveis. Em testes pré-clínicos, o medicamento administrado por nanopartículas mostrou efeitos de destruição tumoral mais fortes em comparação ao fármaco isolado. A pesquisa foi financiada pela Cancer Council SA e pelo Tour de Cure.

Uma equipe internacional liderada pela Tohoku University desenvolveu nanopartículas porosas de aminoácidos que liberam sequencialmente o inibidor de P-gp quinidine antes do fármaco anticancerígeno doxorubicina, desativando o mecanismo de efluxo de fármacos que impulsiona a resistência a múltiplos medicamentos. Combinada com terapia fototérmica usando luz laser de infravermelho próximo, a abordagem alcançou eliminação completa do tumor e sobrevida de 100% em um modelo de camundongo com câncer resistente a medicamentos, sem toxicidade detectável nos tecidos normais. Os resultados foram publicados no Journal of Controlled Release.

Dois estudos da University of Pennsylvania redesenharam nanopartículas lipídicas (LNPs) para melhorar a entrega de mRNA. Em um estudo publicado no Journal of the American Chemical Society, os pesquisadores adicionaram anéis aromáticos ao lipídio ionizável para criar as 'aroLNPs'. As aroLNPs com melhor desempenho entregaram dez vezes menos mRNA ao fígado do que a formulação de LNP usada na vacina da Moderna contra a COVID-19, mantendo a entrega aos linfonodos e aumentando a proporção linfonodo-fígado em cinco a dez vezes. Elas geraram respostas de anticorpos comparáveis às formulações clinicamente aprovadas e causaram aumentos mínimos nas citocinas inflamatórias sistêmicas. Em um estudo separado publicado na Nature Materials, os pesquisadores usaram reticuladores de imidoéster para criar o lipídio C12-2aN, que reprogramou o metabolismo das células dendríticas ao aumentar a glicólise e a produção de lactato. Em comparação com uma formulação aprovada pela FDA, essas LNPs entregaram mais de três vezes mais mRNA aos linfonodos em relação ao fígado, reduziram os marcadores inflamatórios na corrente sanguínea e causaram aumentos menores na temperatura corporal em camundongos.

Os achados indicam que a engenharia de nanopartículas pode melhorar tanto a entrega quanto a tolerabilidade das terapias contra o câncer, e as abordagens podem se estender a outras aplicações, como vacinas e tratamentos de doenças autoimunes.