Notícia

Nanopartículas fornecem tratamento diretamente para tumor cerebral

Fonte

Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade Yale

Data

segunda-feira, 6 novembro 2023 18:25

Áreas

Biotecnologia. Engenharia Biomédica. Entrega de Medicamentos. Farmacologia. Medicina de Precisão. Nanotecnologia. Neurologia. Oncologia. Patologia. Química Medicinal. Saúde Pública.

Pesquisadores liderados pelo Dr. Mark Saltzman e pelo Dr. Ranjit Bindra, professores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade Yale, nos Estados Unidos, administraram em camundongos com meduloblastoma um tratamento que apresenta nanopartículas transportadoras de medicamentos especialmente projetadas. O estudo, publicado na revista científica Science Translational Medicine, mostrou que os animais que receberam o tratamento viveram significativamente mais do que os animais do grupo controle.

O meduloblastoma, um câncer cerebral que afeta predominantemente crianças, geralmente começa com um tumor no cérebro profundo. O câncer tende a se espalhar ao longo de duas membranas protetoras conhecidas como leptomeninges por todo o sistema nervoso central, particularmente na superfície do cérebro e no líquido cefalorraquidiano (LCR). A disseminação leptomeníngea é observada em vários tumores cerebrais primários, bem como em metástases cerebrais de tumores sólidos na mama, pulmão e outros locais. Como não existem barreiras anatômicas no LCR para impedir um maior crescimento, estes cânceres podem espalhar-se rapidamente.

Ter como alvo os tumores no LCR tem se mostrado difícil, em parte porque o fluido circula rapidamente pelo sistema nervoso central cerca de quatro vezes ao dia em humanos, normalmente eliminando os medicamentos antitumorais antes que eles tenham a chance de se acumular e ter qualquer efeito. “É como um sistema em cascata, com um fluxo muito rápido”, disse a Dra. Minsoo Khang, principal autora do estudo e ex-aluna de pós-graduação no laboratório do professor Saltzman.

Para contornar esse obstáculo, a equipe de pesquisa fabricou nanopartículas que aderem aos tumores. Projetadas no laboratório do Dr. Mark Saltzman, essas nanopartículas são feitas com polímeros degradáveis que liberam lentamente um inibidor de reparo de DNA, o talazoparibe, que é aprovado pela agência regulatória FDA, nos EUA, e atualmente usado na clínica para vários tipos de câncer. A droga faz parte de uma classe relativamente nova de medicamentos contra o câncer, conhecida como inibidores de PARP, que bloqueiam uma enzima que ajuda a reparar o DNA. Sem a capacidade de reparar o seu DNA, as células tumorais têm maior probabilidade de morrer.

O tratamento com nanopartículas é injetado por via intratecal – ou seja, é administrado diretamente entre as leptomeninges que protegem o LCR. Durante um período de semanas, os pesquisadores detectaram a presença de nanopartículas no LCR por até 21 dias após uma única dose. “Ficamos muito entusiasmados por ter encontrado um meio que tem retenção de longo prazo neste espaço fluido, o que de outra forma é um desafio”, disse a Dra. Minsoo Khang.

O tratamento de cânceres cerebrais em geral é um desafio, uma vez que poucos tratamentos conseguem penetrar a barreira hematoencefálica, um sistema de defesa natural que pode bloquear medicamentos potencialmente úteis. O método da equipe de pesquisa pode oferecer uma solução para essa limitação.

“Tem havido muito pouco trabalho sobre a administração intratecal de nanopartículas, por isso estamos muito entusiasmados porque isso pode nos permitir ir atrás da disseminação leptomeníngea de doenças a partir de metástases cerebrais”, explicou o professor Ranjit Bindra, professor de Radioterapia e de Patologia. “Isso realmente abriu uma maneira totalmente nova de tratar esses pacientes, embora muito mais trabalho precise ser feito.”

O uso das nanopartículas para atingir os tumores permitiu aos pesquisadores usar o medicamento talazoparibe, que provou ser eficaz em vários tumores sólidos fora do cérebro. No entanto, como o medicamento não penetra no sistema nervoso central, uma dose administrada por via oral teria eficácia limitada contra tumores com disseminação leptomeníngea.

“Ao encapsulá-lo em uma nanopartícula e injetá-lo diretamente no LCR, agora obtemos uma exposição muito alta exatamente nessa área”, destacou o Dr. Mark Saltzman, professor de Engenharia Biomédica, Engenharia Química e Ambiental e Fisiologia e membro do Yale Cancer Center.

A administração do medicamento por via intratecal também evita injetá-lo diretamente no cérebro, uma técnica conhecida como administração por convecção, um procedimento muito desafiador que pode ser realizado apenas algumas vezes por ano. As injeções intratecais, por outro lado, são muito menos invasivas e podem ser administradas sem internação hospitalar.

Além da injeção de nanopartículas, os camundongos também receberam uma dose oral de um medicamento quimioterápico conhecido como temozolomida. “É uma nova plataforma onde podemos administrar quimioterapias orais que atravessam a barreira hematoencefálica e um agente direcionado apenas ao sistema nervoso central”, disse o professor Bindra. “Em essência, esta compartimentalização da terapia combinada aumentará a morte sinérgica de células tumorais, ao mesmo tempo que minimizará a toxicidade sistêmica”.

Os pesquisadores disseram que os próximos passos serão validar a abordagem em modelos animais maiores e em humanos. A equipe também planeja testar o método de tratamento em outros tipos de câncer, especialmente aqueles que tendem a se espalhar para o cérebro.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade Yale (em inglês).

Fonte: Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade Yale. Imagem: Meduloblastoma em Ressonância Magnética. Fonte: Hellerhoff via Wikimedia Commons.

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