Três equipes de pesquisa avançam plataformas de nanopartículas para terapia oncológica direcionada

Três equipes de pesquisa distintas desenvolveram estratégias inéditas baseadas em nanopartículas com o objetivo de levar tratamentos contra o câncer de forma mais precisa aos tumores, ao mesmo tempo em que minimizam danos ao tecido saudável.

Uma equipe do Zhujiang Hospital, da Southern Medical University, liderada pelo professor Chao Zhang, desenvolveu um sistema de entrega de fármacos baseado em nanomáquina de DNA para superar a quimiorresistência no câncer de pulmão de pequenas células (SCLC). O grupo identificou o eixo de sinalização PRMT1/SOX2 como um fator determinante da resistência à quimioterapia no SCLC e projetou uma nanomáquina de DNA capaz de liberar fármacos com programação temporal. O sistema carrega simultaneamente o inibidor de PRMT1 DCLX069 e cisplatin, possibilitando uma sequência terapêutica programada dentro das células tumorais: liberação rápida de DCLX069 para suprimir a característica de célula-tronco tumoral, seguida de liberação gradual de cisplatin para maximizar a eficácia citotóxica.

Os achados mostraram que PRMT1 está marcadamente superexpresso em células de SCLC quimiorresistentes e se correlaciona estreitamente com pior prognóstico dos pacientes. Estudos mecanísticos revelaram que PRMT1 promove quimiorresistência ao ativar a característica de célula-tronco tumoral mediada por SOX2. A inibição de PRMT1 reduziu significativamente essa característica e aumentou a sensibilidade ao cisplatin. A nanomáquina de DNA demonstrou excelente capacidade de direcionamento tumoral tanto in vitro quanto in vivo. Em modelos celulares e animais, o sistema nanoterapêutico reverteu de forma eficaz a quimiorresistência no SCLC e inibiu significativamente o crescimento tumoral. Em comparação com a administração intravenosa convencional de cisplatin, a nanomáquina de DNA reduziu de maneira marcante a toxicidade hematológica e renal associada ao cisplatin e não induziu respostas imunogênicas evidentes. A pesquisa foi publicada na revista Research.

Cientistas da McGill University e do Rosalind and Morris Goodman Cancer Institute desenvolveram uma abordagem diferente para administrar imunoterapia oncológica destinada a tratar câncer que se disseminou para os linfonodos. Os pesquisadores encapsularam um fármaco de imunoterapia já existente em nanopartículas engenheiradas que circulam pela corrente sanguínea e liberam e ativam o medicamento ao alcançar linfonodos acometidos por câncer. As nanopartículas conseguem detectar uma molécula abundante em linfonodos com câncer e ativar o fármaco exatamente onde ele é necessário; já em tecidos saudáveis, o medicamento permanece inativo e acaba sendo degradado, segundo a Canada Research Chair in Biomaterials and Biomacromolecule Delivery.

Publicados na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), resultados em modelos murinos demonstram que as nanopartículas reduziram efeitos colaterais prejudiciais e melhoraram a eficácia em comparação com a imunoterapia IV padrão. A abordagem experimental busca enfrentar um desafio central: linfonodos acometidos por câncer frequentemente são removidos cirurgicamente, uma etapa que pode enfraquecer o sistema imunológico. A equipe agora está avaliando a segurança em outros estudos pré-clínicos antes de iniciar quaisquer ensaios clínicos.

Cientistas do UC Davis Comprehensive Cancer Center estão testando nanopartículas transformáveis que percorrem o corpo como partículas minúsculas e então se remodelam em redes de nanofibras ao alcançar sítios tumorais. Essas fibras aderem aos tumores, mas desaparecem naturalmente muito mais rapidamente em órgãos saudáveis, criando um sistema de direcionamento embutido. O trabalho é liderado pelo Distinguished Professor Kit S. Lam, do UC Davis Health Department of Biochemistry and Molecular Medicine e da Division of Hematology and Oncology. A pesquisa recebeu recentemente um financiamento de US$ 3,1 milhões do National Institutes of Health (NIH) na modalidade de projeto R01.

Depois que as nanopartículas formam uma teia de pequenas fibras ao redor de um tumor, os pesquisadores podem entregar moléculas terapêuticas usando uma reação altamente específica de "click chemistry". Essa segunda etapa permite que clínicos adicionem medicamentos sob demanda — incluindo fármacos de pequenas moléculas, toxinas e moléculas ou proteínas que reforçam a resposta imune — capazes de potencializar os efeitos antitumorais do sistema imunológico. As nanopartículas podem permanecer em áreas tumorais por até uma semana, mas desaparecem de órgãos saudáveis como fígado e pulmões em apenas dois dias.

A equipe do UC Davis se refere a isso como uma estratégia de dois componentes, em duas etapas: as nanopartículas localizam o tumor e se transformam em uma estrutura molecular duradoura; em seguida, médicos administram agentes terapêuticos que se ligam ao sistema de entrega e começam a atuar no microambiente tumoral. O projeto inclui três objetivos principais: projetar e refinar nanopartículas que tenham como alvo receptores encontrados em cânceres como o câncer de pulmão de não pequenas células; usar imagem avançada para compreender como as nanopartículas se comportam em sistemas vivos; e testar a segurança e a eficácia dessa abordagem em modelos pré-clínicos de câncer.