Essas nanopartículas matam as células cancerígenas e poupam as saudáveis

O trabalho ainda está em fase inicial e só foi testado em células cultivadas em laboratório. Ainda não foi estudado em animais ou humanos. Mesmo assim, as descobertas sugerem uma estratégia promissora que aproveita as vulnerabilidades já presentes nas células cancerígenas.

Um composto metálico com propriedades incomuns

Os nanopontos são criados a partir de óxido de molibdênio, um composto derivado do molibdênio. Este metal raro é comumente usado em eletrônica e ligas industriais.

De acordo com o pesquisador principal do estudo, Professor Jian Zhen Ou, e Dr. Baoyue Zhang, da Escola de Engenharia da RMIT, pequenas mudanças na estrutura química das partículas fizeram com que liberassem moléculas reativas de oxigênio. Essas formas instáveis ​​de oxigênio podem danificar componentes celulares vitais e, em última análise, desencadear a morte celular.

Testes de laboratório mostram forte seletividade contra o câncer

Em experiências de laboratório, os nanopontos mataram células cancerígenas do colo do útero a uma taxa três vezes superior à observada em células saudáveis ​​durante um período de 24 horas. Notavelmente, as partículas funcionaram sem a necessidade de ativação por luz, o que é incomum em tecnologias semelhantes.

“As células cancerosas já vivem sob maior estresse do que as saudáveis”, disse Zhang.

“Nossas partículas empurram esse estresse um pouco mais – o suficiente para desencadear a autodestruição nas células cancerígenas, enquanto as células saudáveis ​​lidam perfeitamente”.

Colaboração internacional por trás da pesquisa

A pesquisa envolveu cientistas de várias instituições. Os colaboradores incluíram o Dr. Shwathy Ramesan do Instituto Florey de Neurociência e Saúde Mental em Melbourne, bem como pesquisadores da Southeast University, da Hong Kong Baptist University e da Xidian University na China. O trabalho foi apoiado pelo Centro de Excelência em Microcombs Ópticos (COMBS) da ARC.

“O resultado foram partículas que geram estresse oxidativo seletivamente nas células cancerígenas em condições de laboratório”, disse ela.

Como os Nanodots desencadeiam a morte celular

Para criar o efeito, a equipe ajustou cuidadosamente a composição do óxido metálico adicionando quantidades muito pequenas de hidrogênio e amônio.

Esse ajuste preciso alterou a forma como as partículas gerenciavam os elétrons, permitindo-lhes produzir níveis mais elevados de moléculas reativas de oxigênio. Estas moléculas empurram as células cancerígenas para a apoptose – o processo natural do corpo para remover com segurança células danificadas ou com mau funcionamento.

Numa experiência separada, os mesmos nanopontos quebraram um corante azul em 90% em apenas 20 minutos, demonstrando quão poderosas as suas reações químicas podem ser mesmo na escuridão total.

Um caminho para tratamentos mais suaves contra o câncer

Muitas terapias contra o câncer existentes danificam tecidos saudáveis ​​juntamente com tumores. As tecnologias que podem aumentar seletivamente o estresse dentro das células cancerígenas podem levar a tratamentos mais direcionados e menos prejudiciais.

Como os nanopontos são feitos de um óxido metálico amplamente utilizado, em vez de metais nobres caros ou tóxicos, como ouro ou prata, eles também podem ser mais acessíveis e seguros de fabricar.

Próximas etapas em direção ao uso no mundo real

A equipe de pesquisa COMBS da RMIT continua a aprimorar a tecnologia. As próximas etapas planejadas incluem:

• Direcionar sistemas de entrega para que as partículas sejam ativadas apenas dentro dos tumores.
• Controlar a liberação de espécies reativas de oxigênio para evitar danos aos tecidos saudáveis.
• Buscando parcerias com empresas de biotecnologia ou farmacêuticas para testar as partículas em modelos animais e desenvolver métodos de fabricação escaláveis.

Organizações interessadas em colaborar com investigadores do RMIT podem contactar: ​​(e-mail protegido)