Nanorrobôs movidos a urina reduzem tumores de câncer de bexiga em ratos em 90%
Pesquisadores desenvolveram uma nova maneira de tratar o câncer de bexiga. Alimentados por ureia, uma substância residual encontrada na urina, os nanorrobôs se impulsionam e penetram no tumor para administrar seu tratamento radioativo a bordo. Após uma dose, os tumores em modelos de ratos diminuíram quase 90%, abrindo a porta para um tratamento alternativo promissor para este câncer, que tende a recorrer. O estudo foi publicado na revista Nature Nanotechnology.
Os tratamentos atuais para o câncer de bexiga não invasivo aos músculos, que representa aproximadamente 75% dos casos, incluem a administração de medicamentos imunoterapêuticos e/ou quimioterápicos na bexiga após a ressecção do tumor. Embora estes tratamentos apresentem boas taxas de sobrevivência, têm eficácia limitada, como evidenciado pelas taxas de recorrência de cinco anos de 30% a 70%, exigindo que o paciente seja submetido a procedimentos regulares e dispendiosos de vigilância da bexiga (cistoscopia) e, potencialmente, a tratamento adicional.
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Num esforço para melhorar a eficácia do tratamento do câncer da bexiga, pesquisadores do Instituto de Investigação em Biomedicina (IRB) de Barcelona, em colaboração com o Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), CIC biomaGUNE e a Universidade Autônoma de Barcelona (UAB), desenvolveram nanorrobôs autopropelidos que se acumulam no local do tumor para fornecer diretamente o tratamento de combate ao câncer.
Aproveitando o ambiente interno da bexiga, os pequenos robôs dos pesquisadores são movidos a urina, especificamente à ureia contida na urina. A superfície de uma esfera de sílica porosa nanométrica é modificada para transportar componentes com funções específicas. Um deles é a urease, uma enzima que catalisa a hidrólise da ureia presente na urina em amônia e dióxido de carbono, fazendo com que o nanorrobô se impulsione. Outro componente chave da superfície é o iodo radioativo, iodo-131, um radioisótopo comumente usado para o tratamento localizado de tumores.
Depois de injetar seus nanorrobôs movidos a urease nas bexigas de modelos de camundongos com câncer de bexiga, os pesquisadores usaram tomografia por emissão de pósitrons (PET) para mostrar que os robôs se acumularam no local do tumor. O exame microscópico, desenvolvido especialmente por pesquisadores do IRB Barcelona, mostrou que os robôs penetraram no tumor. A administração de iodo-131 pelos nanorrobôs no local do tumor resultou em uma redução no volume do tumor de quase 90%.
“Com uma dose única, observamos uma diminuição de 90% no volume do tumor”, disse Samuel Sánchez, um dos autores correspondentes do estudo. “Isso é significativamente mais eficiente do que os tratamentos atuais, já que os pacientes com esse tipo de tumor costumam ter entre seis e 14 consultas hospitalares. Esta abordagem terapêutica aumentaria a eficiência, reduzindo a duração das hospitalizações e o custo do tratamento.”
O novo tratamento abre caminho para tratamentos mais eficazes para o câncer de bexiga. O próximo passo dos pesquisadores, no qual já estão trabalhando, é determinar se os tumores recorrem após o tratamento.
No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o desenvolvimento de nanorrobôs movidos a urease para terapia de câncer de bexiga com radionuclídeos.
Eles relatam que o tratamento do câncer de bexiga por meio da administração intravesical de medicamentos atinge taxas de sobrevivência razoáveis, mas apresenta baixa eficácia terapêutica.
Para resolver este último problema, foram propostas nanopartículas autopropelidas, ou nanorrobôs, aproveitando as suas capacidades melhoradas de difusão e mistura na urina quando comparadas com medicamentos convencionais ou nanopartículas passivas. No entanto, as capacidades de tradução dos nanorrobôs no tratamento do câncer da bexiga são pouco exploradas.
Neste estudo, testou-se nanorrobôs à base de sílica mesoporosa, radiomarcados, movidos a urease, em um modelo ortotópico de câncer de bexiga em camundongos. Os resultados in vivo e ex vivo demonstraram maior acúmulo de nanorrobôs no local do tumor, com um aumento de oito vezes revelado pela tomografia por emissão de pósitrons in vivo.
Contraste óptico sem rótulo baseado em microscopia de folha de luz dispersa dependente de polarização de bexigas limpas confirmou a penetração do tumor por nanorrobôs ex vivo.
O tratamento de camundongos portadores de tumor com nanorrobôs radioiodados administrados intravesicalmente para terapia com radionuclídeos resultou em uma redução do tamanho do tumor de cerca de 90%, posicionando os nanorrobôs como nanossistemas de entrega eficientes para terapia de câncer de bexiga.
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Fontes:
Nature Nanotechnology, publicação em 15 de janeiro de 2024.
New Atlas, notícia publicada em 15 de janeiro de 2024.