Nanorrobôs caçam e destroem tumores

Visualização artística dos nanorrobôs que caçam os tumores e interrompem seu suprimento de sangue.
[Imagem: Baoquan Ding and Hao Yan/ASU]

Nanomedicina

Em mais um passo rumo à tão sonhada "nanomedicina", robôs mais ou menos do tamanho de células - chamados nanorrobôs - foram programados para destruir tumores cortando sua conexão com o sistema circulatório.

O feito é resultado do trabalho de uma equipe da Universidade Estadual do Arizona (EUA) e do Centro Nacional de Nanociências e Tecnologia da Academia Chinesa de Ciências.

"Nós desenvolvemos o primeiro sistema robótico de DNA totalmente autônomo para realizar uma terapia de câncer direcionada e aplicação de drogas muito precisa," disse o professor Hao Yan. "Além disso, esta tecnologia é uma estratégia que pode ser usada para muitos tipos de câncer, já que todos os vasos sanguíneos que alimentam tumores sólidos são essencialmente [do mesmo tipo]".

A demonstração foi o primeiro teste da tecnologia em mamíferos, e utilizou modelos de câncer de mama, melanoma, ovário e câncer de pulmão.

Nanorrobôs médicos

Cada nanorrobô é construído a partir de uma folha feita de moléculas de DNA sintético - a técnica chama-se origami de DNA - plana e retangular, medindo 90 x 60 nanômetros. Uma enzima básica da coagulação sanguínea, chamada trombina, é anexada à superfície dessa folha, que é então enrolada para formar um tubo.

Para fazer esse pequeno tubo "caçar" um tumor, é acrescentada em sua superfície uma carga útil especial chamada aptâmero de DNA. O aptâmero de DNA liga-se especificamente a uma proteína, chamada nucleolina, que forma-se em grandes quantidades apenas na superfície das células endoteliais dos tumores - ela não é encontrada na superfície das células saudáveis.

Injetado na corrente sanguínea, um enxame desses nanorrobôs sai em busca das nucleolinas. Uma vez ligados à superfície do vaso sanguíneo do tumor, os nanorrobôs se abrem, expondo a trombina e causando um coágulo que interrompe o fornecimento de sangue que mantém o tumor vivo. Como muitos deles se juntam no mesmo ponto, o efeito é rápido.

Esquema do nanorrobô, com as moléculas caçadoras de tumor, em formato de hélice, e o medicamento que faz o sangue coagular, em seu interior.
[Imagem: ASU Biodesign Institute]

Os experimentos em camundongos não mostraram sinais de um dos maiores riscos desse tipo de terapia experimental: os nanorrobôs não chegaram ao cérebro dos animais, onde poderiam causar efeitos colaterais indesejáveis, como um acidente vascular cerebral.

"O nanorrobô de DNA de entrega de trombina constitui um grande avanço na aplicação da nanotecnologia de DNA para a terapia do câncer," disse o professor Yan. "Em um modelo de camundongo de melanoma, o nanorrobô não só afetou o tumor primário, mas também impediu a formação de metástases, mostrando um potencial terapêutico promissor."

Yan e seus colegas agora estão procurando parceiros clínicos para desenvolver a tecnologia e aproximá-la mais do uso em humanos.