O câncer é uma das principais causas de morte no mundo, mas ainda é considerado uma doença difícil de tratar. Alguns problemas correntes associados com as quimioterapias convencionais para o seu tratamento incluem a insolubilidade de fármacos em meio aquoso; entrega de doses subterapêuticas para células alvo, falta de biodisponibilidade e, mais importante, a toxicidade desconhecida para os tecidos saudáveis. Contribuições recentes no campo de pesquisa da nanotecnologia possibilitaram soluções para algumas dessas questões tão complicadas. No entanto, alguns desafios permanecem em relação à entrega de fármacos em locais específicos, ao acompanhamento do sistema de entrega em tempo real e ao controle sobre o sistema de liberação, depois que o fármaco é transportado para o local de destino.

As pesquisas com nanopartículas, em nanomedicina, estão explorando essas questões e já vêm apresentando possíveis soluções para o diagnóstico e tratamento do câncer. No entanto, uma doença heterogênea como o câncer requer abordagens inteligentes, nas quais as plataformas diagnósticas e terapêuticas são integradas em uma abordagem teranóstica.

Teranóstico - combinação das palavras terapia e diagnóstico - descreve uma plataforma de tratamento que combina um teste de diagnóstico com uma terapia específica, baseada nos resultados do teste, ou seja, um passo para a medicina personalizada. Fazendo uso de materiais nanotecnológicos e suas aplicações, a nanomedicina teranóstica pode ser entendida como um sistema integrado de nanoterapia, que pode diagnosticar, entregar a terapia específica ao alvo e monitorar a resposta à terapia.

A nanomedicina teranóstica tem potencial para o monitoramento, em tempo real e simultâneo, do direcionamento e transporte de drogas e das respostas terapêuticas.

O grupo de Biodispositivos e Materiais Inteligentes do Centro de Biossensores e Bioeletrônica da Universidade de Linkoping, na Suécia, obteve pela primeira vez nanoestruturas micelares e o monitoramento do processo de ordem-desordem (desintegração) usando MRI (Ressonância Magnética) para um teranóstico inteligente contra câncer.

Mecanismo de liberação do fármaco através do resultado funcional da resposta ao pH, ilustrado no diagrama esquemático.

Créditos: Grupo de Biodispositivos e Materiais Inteligentes, Universidade de Linköping.

Neste trabalho, uma nova plataforma nanomicelar, sensível a distúrbios no microambiente de um tumor, acionada por pH, foi fabricada para a nanomedicina teranóstica inteligente.

O monitoramento, em tempo real, da distribuição de fármacos, irá ajudar os médicos a avaliarem o tipo e a dose de medicamento ideal para cada paciente e, assim, evitar uma sobredosagem, que poderia resultar em efeitos colaterais prejudiciais, ou de dose sub-ótima que poderia levar à progressão do tumor.

Além disso, o monitoramento dos tecidos saudáveis, através da diferenciação com o contraste em imagens de ressonância magnética, irá ajudar a equilibrar a estimativa da dose letal (para o tecido normal) e doses farmacologicamente ativas (para o tumor). Como resultado, isso irá ajudar a minimizar os efeitos colaterais e melhorar a eficiência do tratamento.

No presente trabalho, a terapia concomitante com doxorrubicina e estratégias de imageamento usando nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro com essa arquitetura inteligente irá fornecer todos os detalhes necessários e, portanto, possibilitará a estratificação dos pacientes em respostas categorizadas (alta/média/baixa), e tem o potencial para melhorar a evolução clínica da terapia.

Mostrou-se, pela primeira vez, a dependência da concentração de T2 (relaxação spin-spin) no contraste da ressonância magnética para uma monocamada de células cancerosas agrupadas. O pH sintonizado na transição de ordem-desordem da estrutura núcleo-invólucro induz a alterações relativas na ressonância magnética, que serão sensíveis ao microambiente tumoral e seus estágios.

Uma nova nanoestrutura para a nanomedicina do câncer visível em ressonância magnética explora o mecanismo de acionamento por pH. O pH sintonizado na transição ordem-desordem induz a alterações relativas no contraste da ressonância magnética. O resultado elucida o potencial deste material como teranóstico inteligente para câncer, devido ao diagnóstico em tempo real não-invasivo, à especificidade da terapia e ao monitoramento, tanto do percurso como da resposta à ação.

Créditos: Grupo de Biodispositivos e Materiais Inteligentes, Universidade de Linköping.

Esses resultados ilustram o potencial dessas nanoestruturas micelares biocompatíveis com o teranóstico inteligente como um sistema de entrega de drogas por resposta ao pH, não-tóxico, de alvo específico (tumor), sensível ao microambiente do tumor e com possibilidade de detecção da fase inicial do tumor, acompanhamento e terapia para células sobre-expressas com receptores de folato. Os resultados elucidam o potencial da nanomedicina de teranóstico inteligente para câncer, no diagnóstico em tempo real, não-invasivo, de terapia específica e no monitoramento tanto de percurso como da resposta à ação antes, durante e após tratamento.

Nota do Scientific Editor - O trabalho "MRI-Visual Order-Disorder Micellar Nanostructures for Smart Cancer Theranostics", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Hirak K Patra, Nisar Ul Khali, Thobias Romu, Emilia Wiechec, Magnus Borga, Anthony PF Turner e Ashutosh Tiwari, tendo sido publicado, on-line, na revista Advanced Healthcare Materials e pode ser acessado no link http://dx.doi.org/10.1002/adhm.201300225.

Nanowerk (Tradução - AGS).

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