
Dr. Alexander Stegh, Universidade de Washington em St. Louis
Na nova abordagem baseada em um ácido nucleico esférico, um nanomaterial (em vermelho) viaja ao longo de um nervo (em verde) do nariz até o cérebro, onde desencadeia uma resposta imunológica para eliminar o tumor.
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Mark Reynolds, Universidade de Washington em St. Louis
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Resumo
Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, em conjunto com colegas da Universidade Northwestern, nos EUA, desenvolveram uma abordagem não invasiva para tratar um dos cânceres cerebrais mais agressivos e letais.
A nova tecnologia utiliza estruturas projetadas com precisão, montadas a partir de nanomateriais, para administrar medicamentos potentes contra tumores diretamente no cérebro por meio de gotas nasais.
O novo método de administração é menos invasivo do que tratamentos similares em desenvolvimento e demonstrou, em camundongos, tratar com eficácia o glioblastoma, estimulando a resposta imunológica do cérebro.
Foco do Estudo
Por que é importante?
Os tumores de glioblastoma se formam a partir de células cerebrais chamadas astrócitos e são o tipo mais comum de câncer cerebral. O glioblastoma geralmente progride muito rapidamente e é quase sempre fatal.
Não existem tratamentos curativos para a doença, em parte porque administrar medicamentos ao cérebro continua sendo um desafio extremamente difícil.
Os tumores de glioblastoma são conhecidos como ‘tumores frios’ porque não induzem a resposta imunológica natural do corpo como os chamados ‘tumores quentes’, que são mais fáceis de tratar com imunoterapias.
Para enfrentar esse desafio, pesquisadores desenvolveram maneiras de desencadear uma reação imunológica contra os tumores, estimulando uma via dentro das células chamada STING. A via STING é ativada quando uma célula detecta DNA estranho e ativa o sistema imunológico para responder à ameaça.
Estudos anteriores mostraram que medicamentos que ativam a via STING em tumores de glioblastoma podem preparar o sistema imunológico do corpo para combater melhor o câncer. No entanto, esses agentes se degradam rapidamente no organismo e precisam ser administrados diretamente no tumor para funcionar.
Como a administração repetida é necessária para a continuidade do benefício, depender da administração intratumoral direta requer procedimentos altamente invasivos.
Estudo
Para contornar os problemas da administração invasiva de medicamentos que ativam a via STING contra tumores de glioblastoma, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, em conjunto com colegas da Universidade Northwestern, nos EUA, desenvolveram uma nanotecnologia que permite a entrega da medicação em gotas por via nasal.
“Queríamos minimizar o desconforto dos pacientes que já estão doentes, e pensei que poderíamos usar plataformas esféricas de ácido nucleico para administrar esses medicamentos de forma não invasiva”, disse a Dra. Akanksha Mahajan, pesquisadora de pós-doutorado na Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis e primeira autora do estudo.
Para resolver este problema, os pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis contaram com a colaboração do Dr. Chad A. Mirkin, professor de Química na Universidade Northwestern, e sua equipe.
O professor Chad Mirkin inventou ácidos nucleicos esféricos, uma classe de nanoestruturas que organizam DNA ou RNA densamente ao redor de um núcleo de nanopartícula, e demonstrou que eles possuem maior potência terapêutica em comparação com os métodos de administração padrão.
Então, os pesquisadores prepararam uma nova classe desses ácidos nucleicos esféricos com núcleos de ouro repletos de pequenos fragmentos de DNA para desencadear a ativação da via STING em células imunológicas específicas. Para entregar esses medicamentos ao cérebro, a equipe recorreu à via nasal.
A terapia intranasal tem sido explorada como um método potencial de administração de medicamentos direcionados ao cérebro, mas nenhuma terapia em nanoescala havia sido desenvolvida utilizando esse método para ativar respostas imunológicas contra cânceres cerebrais.
A equipe queria demonstrar que essa abordagem poderia ser usada para administrar o medicamento seletivamente ao cérebro e que ele agiria nas células apropriadas assim que chegasse lá.
Queríamos mudar essa realidade [do glioblastoma] e desenvolver um tratamento não invasivo que ativasse a resposta imunológica para atacar o glioblastoma. Com esta pesquisa, mostramos que nanoestruturas projetadas com precisão, chamadas de ácidos nucleicos esféricos, podem ativar com segurança e eficácia vias imunológicas poderosas no cérebro. Isso redefine como a imunoterapia contra o câncer pode ser realizada em tumores de difícil acesso
Resultados
Os pesquisadores descobriram que as nanoestruturas medicamentosas, quando administradas em gotículas nas vias nasais de camundongos com glioblastoma, percorreram o trajeto do nervo principal que conecta os músculos faciais ao cérebro. A resposta imune desencadeada no cérebro pelo medicamento concentrou-se nas células imunes específicas, especialmente aquelas presentes no próprio tumor, e desencadeou algumas respostas benéficas nos linfonodos. O medicamento não se espalhou para outras partes do corpo, onde poderia causar efeitos colaterais indesejados.
Análises de células imunes dentro e ao redor do tumor mostraram que a terapia ativou com sucesso a via STING e preparou o sistema imunológico para combater o tumor.
Quando aplicada em combinação com medicamentos desenvolvidos para ativar linfócitos T, outro tipo de célula imune, a nova terapia erradicou os tumores com apenas uma ou duas doses e induziu imunidade de longo prazo contra sua recorrência. Em conjunto, os resultados foram muito melhores do que os das terapias imunológicas atuais que ativam a via STING.
Mas o Dr. Alexander Stegh – professor de Neurocirurgia da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis e autor sênior do estudo – alertou que ativar a via STING não é capaz de curar glioblastomas sem o reforço de outras abordagens terapêuticas. A equipe de pesquisa está atualmente buscando adicionar capacidades à nanoestrutura medicamentosa que ativem outras respostas imunes. Isso poderia permitir que os médicos dobrassem ou triplicassem os alvos terapêuticos em uma única terapia.
“Essa abordagem oferece esperança para tratamentos mais seguros e eficazes para o glioblastoma e, potencialmente, para outros tipos de câncer resistentes a tratamentos imunológicos, e representa um passo crucial rumo à aplicação clínica”, concluiu o professor Alexander Stegh.
As descobertas foram publicadas na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Esta é a primeira vez que se demonstra que podemos aumentar a ativação de células imunológicas em tumores de glioblastoma ao administrar terapias em nanoescala do nariz para o cérebro
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Autores/Pesquisadores Citados
Publicação
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) (em inglês).
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