Notícia

Pesquisadores usam ‘nanotransportadores’ de DNA para tratar câncer

Fonte

Universidade de Montreal

Data

segunda-feira, 7 novembro 2022 06:25

Áreas

Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Entrega de Medicamentos. Farmacologia. Genética. Hematologia. Medicina de Precisão. Microbiologia. Nanotecnologia. Oncologia. Química Medicinal. Saúde Pública.

Uma equipe de pesquisadores canadenses da Universidade de Montreal projetou e validou uma nova classe de transportadores de drogas feitos de DNA que são 20.000 vezes menores que um cabelo humano e que podem melhorar o tratamento de câncer e outras doenças.

Com resultados publicados na revista científica Nature Communications, esses transportadores moleculares podem ser quimicamente programados para fornecer a concentração ideal de medicamentos, tornando-os mais eficientes do que os métodos atuais.

Dosagem ideal em todos os momentos: um desafio médico

Uma das principais maneiras de tratar com sucesso a doença é fornecer e manter uma dosagem terapêutica do medicamento durante todo o tratamento. A exposição terapêutica abaixo do ideal reduz a eficiência e normalmente leva à resistência aos medicamentos, enquanto a superexposição aumenta os efeitos colaterais.

Manter uma concentração ótima de drogas no sangue continua sendo um grande desafio na medicina moderna. Como a maioria dos medicamentos sofre degradação rápida, os pacientes são forçados a (e muitas vezes se esquecem) de tomar doses múltiplas em intervalos regulares. E como cada paciente tem um perfil farmacocinético distinto, a concentração dos medicamentos no sangue varia significativamente.

Observando que apenas cerca de 50% dos pacientes com câncer obtêm uma dosagem ideal de medicamento durante a quimioterapia, o Dr. Alexis Vallée-Bélisle, professor de Química da Universidade de Montreal e especialista em nanotecnologias bioinspiradas, começou a explorar como os sistemas biológicos controlam e mantêm a concentração de biomoléculas.

“Descobrimos que os organismos vivos empregam transportadores de proteínas que são programados para manter a concentração precisa de moléculas-chave, como os hormônios da tireoide, e que a força da interação entre esses transportadores e suas moléculas determina a concentração precisa da molécula livre”, explicou o professor.

Essa ideia simples levou o professor Alexis Valléé-Belisle e sua equipe de pesquisa a começar a desenvolver transportadores artificiais de drogas que imitam o efeito natural de manter uma concentração precisa de droga durante o tratamento.

Arnaud Desrosiers, doutorando da Universidade de Montreal e primeiro autor do estudo, inicialmente identificou e desenvolveu dois transportadores de DNA: um para a quinina, um antimalárico, e outro para a doxorrubicina, um medicamento comumente usado no tratamento de câncer de mama e leucemia. Ele então demonstrou que esses transportadores artificiais poderiam ser prontamente programados para entregar e manter qualquer concentração específica de droga.

“Mais interessante, também descobrimos que esses nanotransportadores também podem ser empregados como reservatório de drogas para prolongar o efeito da droga e minimizar sua dosagem durante o tratamento”, disse Arnaud Desrosiers.

“Outra característica impressionante desses nanotransportadores é que eles podem ser direcionados para partes específicas do corpo onde a droga é mais necessária – e isso, em princípio, deve reduzir a maioria dos efeitos colaterais”, continuou o doutorando.

Tratamento em camundongos: cardiotoxicidade reduzida

Para demonstrar a eficácia desses nanotransportadores, os pesquisadores se uniram à Dra. Jeanne Leblond-Chain, farmacêutica da Universidade de Bordeaux, na França; ao Dr. Luc DesGroseillers, bioquímico da Universidade de Montreal; ao Dr. Jérémie Berdugo, patologista de Montreal; à Dra. Céline Fiset, farmacêutica do Montreal Heart Institute; e ao Dr. Vincent De Guire, bioquímico clínico do Hospital Maisonneuve-Rosemont, afiliado à Universidade de Montreal.

Usando o novo transportador de drogas desenvolvido para a doxorrubicina, a equipe demonstrou que uma formulação específica do transportador de drogas permite que a doxorrubicina seja mantida no sangue e reduza drasticamente sua difusão para órgãos-chave, como coração, pulmões e pâncreas.

Nos camundongos tratados com esta formulação, a doxorrubicina foi mantida 18 vezes mais no sangue e a cardiotoxicidade também foi reduzida, mantendo os camundongos mais saudáveis, como evidenciado pelo ganho de peso normal. “Outra grande propriedade de nossos nanotransportadores é sua alta versatilidade”, disse o professor Vallée-Bélisle.

“Por enquanto, demonstramos o princípio de funcionamento desses nanotransportadores para dois medicamentos diferentes. Mas graças à alta programabilidade das químicas de DNA e proteínas, agora é possível projetar esses transportadores para fornecer com precisão uma ampla gama de moléculas terapêuticas. Além disso, esses transportadores também podem ser combinados com transportadores lipossômicos projetados por humanos que agora estão sendo empregados para fornecer medicamentos em várias taxas”, concluiu o pesquisador.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Montreal (em inglês).

Fonte: Julie Gazaille, Universidade de Montreal. Imagem: o nanotransportador baseado em DNA desenvolvido pelo Dr. Alexis Vallée-Bélisle e sua equipe pode transportar e fornecer concentrações precisas de medicamentos: na imagem, a doxorrubicina, um medicamento quimioterápico. Esses nanotransportadores também podem ser acoplados a biomoléculas específicas para otimizar a distribuição de medicamentos. Na imagem, pode-se observar um nanotransportador (branco) ligado à albumina (rosa) para manter a doxorrubina (azul claro) na circulação sanguínea. Fonte: Caitlin Monney, Monney Medical Media.

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