Cientistas criam fármaco inteligente de DNA que mira células cancerígenas com alta precisão
Pesquisadores desenvolveram um fármaco inteligente de DNA que só é ativado quando dois marcadores de câncer estão presentes na mesma célula. Em experimentos de laboratório, o sistema entregou fármacos potentes às células cancerígenas enquanto preservou as células saudáveis ao redor.
Pesquisadores da Universidade de Genebra desenvolveram um fármaco inteligente de DNA construído a partir de fitas sintéticas de DNA que consegue identificar células cancerígenas com notável precisão e liberar fármacos potentes apenas onde são necessários. Os achados foram publicados na Nature Biotechnology, onde o sistema foi descrito como uma abordagem programável que atinge o câncer preservando as células saudáveis.
As terapias-alvo já transformaram o tratamento do câncer ao direcionarem medicamentos diretamente aos tumores, ajudando a reduzir danos às células saudáveis e a aliviar os efeitos colaterais intensos associados à quimioterapia. Uma das estratégias mais bem-sucedidas envolve os conjugados anticorpo-fármaco, que usam anticorpos monoclonais para levar tratamentos diretamente às células cancerígenas, mas seu tamanho relativamente grande pode limitar o quanto conseguem penetrar nos tumores, além de só poderem carregar uma quantidade limitada de fármaco.
Para superar essas limitações, a equipe projetou um sistema baseado em fitas curtas de DNA. Como essas moléculas são muito menores que os anticorpos, elas podem se mover com mais facilidade pelo tecido tumoral e podem ser projetadas para carregar múltiplos componentes.
O novo método depende de várias fitas de DNA separadas, cada uma com uma função específica. Algumas fitas incluem ligantes que reconhecem marcadores de câncer, enquanto outra carrega um fármaco tóxico. Quando dois marcadores distintos de câncer estão presentes em uma célula, os componentes de DNA se ligam a eles e se montam exatamente naquele local, desencadeando uma reação em cadeia que forma mais estruturas de DNA no sítio e aumenta a quantidade de fármaco administrada.
O processo funciona de forma muito semelhante à autenticação de dois fatores. Ambos os marcadores precisam ser detectados antes que a ativação ocorra. Se um deles estiver ausente, a reação não começa e o fármaco permanece inativo.
Em experimentos de laboratório, o sistema identificou com sucesso células cancerígenas com combinações específicas de proteínas de superfície e entregou fármacos potentes diretamente a elas. As células saudáveis próximas não foram afetadas. Os pesquisadores também mostraram que vários fármacos podem ser administrados em conjunto usando essa abordagem, o que pode ser importante para prevenir ou superar a resistência, um problema comum no tratamento do câncer.
O sistema funciona usando o mesmo tipo de lógica básica encontrado na computação. Nesse caso, uma porta lógica "and" garante que o fármaco seja ativado somente quando ambos os marcadores de câncer estão presentes. Os pesquisadores afirmaram que trabalhos futuros poderão ampliar o conceito por meio da adição de funções lógicas mais complexas, com o objetivo de criar medicamentos que se comportem como sistemas programáveis e tomem decisões mais avançadas dentro do corpo.