Nanopartículas carregadas de medicamentos podem aumentar a precisão e a segurança do tratamento de tumor por ultrassom

Os pesquisadores criaram um novo tipo de nanopartícula que poderia tornar os tratamentos de câncer baseados em ultrassom mais eficazes e seguros, além de ajudar a impedir que os tumores voltem.

O estudo, publicado no diário Nano Cartasexplora uma maneira de tornar o ultrassom focado de alta intensidade menos prejudicial aos tecidos saudáveis.

A Universidade de Saúde e Ciências do Oregon foi o primeiro hospital do Oregon a oferecer Tratamento do câncer de próstata Usando um dispositivo de ultrassom focado de alta intensidade, assistido por robótica. Pesquisadores do Centro de Pesquisa Avançada de Detecção Primeira do Câncer do OHSU Knight Most cancers Institute (CEDAR), queriam melhorar uma categoria de ultrassom focado conhecido como ablação mecânica do tumor.

Esta técnica usa energia para destruir tumores sólidos sem cirurgia. No entanto, o uso do ultrassom focado para tratar tumores sólidos tem dois grandes desafios: geralmente precisa de muita energia, o que pode criar calor e prejudicar tecidos saudáveis, e mesmo que o tumor seja interrompido, algumas células cancerígenas podem sobreviver e permitir que o câncer volte.

“Neste estudo, desenvolvemos uma pequena partícula-mais mil vezes menor que a largura de uma folha de papel-que ajuda a tratar o câncer com mais eficácia”, disse Michael Henderson, BA, co-líder do estudo.

“Essas nanopartículas são projetadas com pequenas bolhas em sua superfície. Quando direcionadas com ultrassom focado, as bolhas aparecem e liberam energia que ajuda a destruir os tumores com mais precisão”, disse ele. “As partículas também são revestidas com uma molécula especial chamada peptídeo, o que as ajuda a aderir aos tumores e a entrar nas células cancerígenas mais facilmente”.

Para tornar a terapia ainda mais poderosa, os cientistas também anexam um potente medicamento quimioterapia ao peptídeo na superfície da nanopartícula. Li Xiang, Ph.D., um estudioso de pós-doutorado com cedro e o outro autor co-líder do estudo, descreve esse método como um “soco de dois dois”.

“O ultrassom destrói fisicamente o tumor, e a droga ajuda a eliminar qualquer célula cancerígena que possa fazer com que o tumor retorne”, disse ela.

Em modelos pré -clínicos de melanoma humano, essa combinação levou a uma destruição mais profunda do tumor e à entrega mais eficaz de medicamentos do que qualquer um dos tratamentos.

“Nossas nanopartículas reduzem a energia necessária para o tratamento com ultrassom em até 100 vezes”, disse Henderson. “Isso nos permite usar pulsos de ultrassom curto para interromper os tumores mecanicamente, sem superaquecer o tecido circundante”.

Quando testado em camundongos com tumores de melanoma humano, o tratamento combinado-ultrassonda mais as nanopartículas carregadas de medicamentos-levou a resultados significativamente melhores do que qualquer um dos tratamentos. Em alguns casos, os tumores desapareceram completamente e melhoraram a sobrevida world por mais de 60 dias, sem efeitos colaterais importantes observados.

A nova plataforma poderia eventualmente ser usada para outros tratamentos, incluindo infecções ou doenças cardiovasculares, onde uma mistura de mecânica e terapia medicamentosa pode ser útil.

“O que começou em 2018 como pesquisa sobre a ablação tumoral assistida por nanopartículas evoluiu para uma plataforma multifuncional habilitada por uma simples mistura-agora estamos empolgados em trazer isso para imunoterapia”, disse Adem Yildirim, Ph.D., o autor e o assistente de Knohpt Sciences na escola de OHSu. “Ao combinar o ultrassom focado com a entrega inteligente de medicamentos, estamos vendo uma nova maneira promissora de combater o câncer de maneira mais eficaz e reduzir an opportunity de voltar”.

Henderson disse que futuros tratamentos combinados, neste caso ultrassom e imunoterapia, poderia ajudar a ir além do que cada terapia faz por conta própria.

Fundo profundo em Ohsu

Henderson está no início de sua carreira, mas ele tem um contexto incomumente profundo na OHSU.

Henderson nasceu no Hospital da OHSU em 1998 e foi criado por um médico treinado pela OHSU. Ele agora é um Ph.D. aluno em engenharia biomédica e membro de cedro.

Havia alguns pittops ao longo do caminho para um diploma de bacharel no Carroll School, em Montana, e uma passagem sob a tutela de Gaurav Sahay, Ph.D., na Faculdade de Farmácia da Universidade Estadual de OHSU/Oregon, mas agora ele está de volta em casa em OHSU.

Henderson aspira a ser um médico-cientista que pode traduzir sua pesquisa para o cabeceamento dos pacientes e atualmente está trabalhando sob a orientação de Stuart Ibsen, Ph.D. e Yildirim, na OHSU. Seu trabalho se concentra no desenvolvimento de métodos para melhorar a eficácia das imunoterapias e enriquecer a biópsia líquida usando nanomateriais responsivos não invasivos e bloqueadores de proteínas.

A nova publicação representa um marco inicial importante.

“Embora esse trabalho ainda esteja nos estágios iniciais, ele estabelece as bases para um novo tipo de terapia baseada em nanopartículas que pode melhorar a maneira como abordamos tumores difíceis de tratar”, disse ele.

Além de Henderson, Xiang e Yildirim, os co-autores da OHSU neste estudo incluem Samuel Drennan, BA, Sinan Sabuncu, Ph.D. e Jared Fischer, Ph.D.