doi.org/10.1126/sciadv.adn6157
Credibilidade: 989
#Câncer
Os tumores que chegam aos pulmões, ou metástases pulmonares, representam um desafio formidável no domínio do tratamento do câncer.
A quimioterapia convencional muitas vezes fica aquém porque é ineficiente.
Não atinge diretamente os pulmões e se acumula em uma concentração alta o suficiente para matar tumores.
Meus colegas e eu do laboratório Wang e do Grupo de Pesquisa Zhang da Universidade da Califórnia, em San Diego, passamos os últimos cinco anos desenvolvendo microrobôs biohíbridos, pequenos objetos feitos de materiais naturais e sintéticos, que podem ser usados na medicina.
Em nossa pesquisa recém-publicada, criamos um microrobô biohíbrido baseado em microalgas verdes que pode administrar quimioterapia diretamente no pulmão e tratar metástases pulmonares.
Entrega de medicamentos em algas
Os microrobôs sintéticos são normalmente feitos de estruturas metálicas ou poliméricas rígidas que são difíceis de fabricar.
Eles não conseguem acessar certos órgãos e tecidos e podem ser tóxicos para os humanos.
As microalgas superam essas preocupações.
Por um lado, as microalgas podem mover-se de forma autónoma, utilizando um apêndice semelhante a um cabelo chamado flagelos para se impulsionarem através de órgãos como os pulmões.
Eles são menos tóxicos em comparação com outros microrganismos.
Eles também são mais baratos e fáceis de produzir.
Nosso microrobô biohíbrido – chamado robô-alga-NP (DOX) – combina microalgas verdes vivas microscópicas comumente usadas em produtos farmacêuticos, Chlamydomonas reinhardtii, com nanopartículas revestidas com membranas de glóbulos vermelhos.
As membranas celulares atuam como uma “camuflagem? natural para aumentar a biocompatibilidade do microrobô e evitar que ele seja atacado pelo sistema imunológico do paciente.
Dentro das nanopartículas está um tipo comum de medicamento quimioterápico chamado doxorrubicina.
Testamos nossos microrobôs baseados em algas em ratos com metástases pulmonares.
Ao administrar esses microrobôs baseados em algas através da traqueia, poderíamos transportar a droga diretamente para os pulmões e minimizar os efeitos colaterais para outros órgãos.
Uma vez nos pulmões, nosso microrobô baseado em algas poderia nadar e distribuir a droga pelo tecido pulmonar.
Também poderia evitar a destruição pelas células do sistema imunológico nos pulmões, permitindo que a droga fosse gradualmente liberada das nanopartículas.
Em comparação com nanopartículas carregadas com drogas livres e estáticas que não podem se mover por conta própria, nossos microrobôs biohíbridos acumularam-se em concentrações maiores e foram retidos por mais tempo nos pulmões.
Ao administrar quimioterapia de forma mais eficaz aos tecidos pulmonares doentes, nossos microrobôs biohíbridos melhoraram significativamente os resultados terapêuticos, diminuindo os tumores pulmonares e estendendo a sobrevivência dos camundongos tratados.
Os ratos tratados com nossos microrobôs baseados em algas experimentaram um aumento de 40% no tempo médio de sobrevivência, estendendo a sobrevivência de 27 para 37 dias.
As células imunológicas eventualmente decompõem os microrobôs em componentes não tóxicos e os removem completamente do corpo.
Tratamentos de bioengenharia
Nossas descobertas mostram que os microrobôs biohíbridos apresentam uma abordagem poderosa para levar medicamentos aos pulmões para tratar doenças pulmonares.
Anteriormente, usamos nossa plataforma de microrobôs de microalgas verdes para tratar pneumonia pulmonar aguda.
Agora estamos nos concentrando no tratamento de outras doenças desafiadoras relacionadas aos pulmões, como a fibrose cística e a fibrose pulmonar idiopática.
Também estamos trabalhando na construção de uma maneira de fornecer nossos microrobôs biohíbridos de maneira mais eficaz e não invasiva.
A integração de estratégias adicionais de controle de movimento, como orientação magnética ou captura de ultrassom, poderia aumentar o acúmulo de drogas em locais-alvo específicos do corpo.
Levará algum tempo até que nossos microrobôs biohíbridos apareçam na clínica.
Mas, no geral, combinar microalgas vivas com nanopartículas revestidas de membrana celular para fornecer medicamentos pode ajudar a estabelecer as bases para tratamentos de câncer por bioengenharia.
Publicado em 14/06/2024 17h50
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