Desenvolvido novo nanomaterial à base de ferro que elimina seletivamente apenas células cancerígenas

• Foi desenvolvido um novo nanomaterial que utiliza uma estrutura de estrutura metal-orgânica (MOF) à base de ferro para induzir simultaneamente duas reações de oxidação dentro das células cancerígenas
• Esse material aproveita o ambiente ácido das células cancerígenas e a alta concentração de peróxido de hidrogênio para gerar tanto radicais hidroxila quanto oxigênio singleto
• Ele supera limitações de agentes convencionais de terapia dinâmica química (CDT), que geravam apenas um tipo de radical de oxigênio ou tinham baixa atividade catalítica
• Em experimentos com camundongos, removeu completamente tumores de câncer de mama, e não foram observados danos a tecidos saudáveis nem efeitos colaterais
• Os pesquisadores planejam verificar futuramente a eficácia em outros tipos de câncer, como o câncer de pâncreas, para avaliar a possibilidade de aplicação clínica

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Desenvolvimento de um novo nanomaterial à base de ferro

• A equipe de pesquisa da Oregon State University projetou um nanomaterial de dupla reação oxidativa que atua dentro das células cancerígenas
  • Usando a acidez e a concentração de peróxido de hidrogênio das células cancerígenas, ele induz duas reações de oxidação no interior delas
  • Como resultado, maximiza o estresse oxidativo para destruir as células cancerígenas sem danificar os tecidos normais ao redor
• O estudo foi publicado na revista Advanced Functional Materials

Avanço da terapia dinâmica química (CDT)

• A CDT é uma estratégia terapêutica que induz reações de oxidação usando o ambiente químico característico das células cancerígenas
  • As células cancerígenas apresentam maior acidez e maior concentração de peróxido de hidrogênio do que os tecidos normais
• A CDT convencional gera radicais hidroxila, que oxidam e danificam lipídios, proteínas e DNA dentro da célula
• Recentemente, também surgiram abordagens de CDT que produzem oxigênio singleto, mas a maioria ainda conseguia gerar apenas um tipo de radical de oxigênio

Limitações dos agentes de CDT existentes e melhorias

• Os agentes existentes apresentavam atividade catalítica insuficiente e geração de uma única espécie oxidante, o que resultava apenas em regressão tumoral parcial
• Para resolver isso, a equipe projetou uma estrutura MOF à base de ferro para gerar simultaneamente dois tipos de radicais de oxigênio
  • A geração conjunta de radicais hidroxila e oxigênio singleto maximiza a toxicidade contra as células cancerígenas
  • Mostrou forte toxicidade em várias linhagens de células cancerígenas, com quase nenhum efeito sobre células não cancerígenas

Resultados dos experimentos em animais

• Quando administrado de forma sistêmica a camundongos implantados com células humanas de câncer de mama, o nanomaterial se acumulou seletivamente nos tumores
  • Gerou grandes quantidades de espécies reativas de oxigênio (ROS) e eliminou completamente o câncer
  • Não foram observados efeitos colaterais nem toxicidade sistêmica
• Nos experimentos, os tumores desapareceram completamente e não houve recorrência

Próximas direções da pesquisa

• Os pesquisadores estão planejando experimentos adicionais, incluindo em tipos agressivos de câncer, como o câncer de pâncreas
  • O objetivo é verificar a amplitude da eficácia em diferentes tipos de câncer
• A pesquisa recebeu apoio do National Cancer Institute (NCI) dos EUA e do Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development

[GN⁺]

Opiniões do Hacker News

• Ontem perdi meu irmão para o câncer. Espero que um dia pesquisas como esta possam salvar vidas. Go Beavs

  • Que ele, e toda a família, encontrem paz. Quando você estiver pronto, recomendo a organização The Compassionate Friends, que apoia irmãos, pais e avós que perderam um filho. Também participo dessa organização desde que perdi meu filho, há 9 anos
  • Meu coração dói por você. Eu também passei por isso
  • Sinto muito que você tenha tido de passar por isso. Falo por experiência própria
  • Envio meus mais profundos sentimentos a você e à sua família. Um abraço
  • Sobre “Go Beavs”, o mascote da Caltech também é um castor. O nome dele é Bernoulli the Beaver

• Espero que esse tratamento chegue logo às pessoas. Um amigo da família recebeu um diagnóstico de câncer há poucos dias e, no Canadá, sugeriram suicídio assistido em 30 segundos. Nem deram tempo para ele processar o diagnóstico e já se ofereceram para ajudar a morrer; não sugeriram nenhum tratamento experimental

  • Isso é realmente horrível
  • Fico curioso se você estava presente. É difícil acreditar numa sugestão tão rápida assim

• Minha família também passou por câncer, e embora as pesquisas dos últimos 5 anos sejam interessantes, não houve nenhum avanço capaz de mudar de forma significativa os resultados de tratamento do paciente médio

  • Na verdade, os tratamentos avançaram de forma enorme nos últimos 5 anos. Por exemplo, a comercialização da terapia CAR T, a ampliação das indicações do Keytruda (link), a popularização da biópsia líquida, a conversão do Atezolizumab para versão injetável, a adoção da tomografia de baixa dose etc. A tendência de queda da mortalidade por câncer também é clara (dados)
  • O avanço médico é gradual e por isso difícil de perceber, mas na prática as imunoterapias e terapias combinadas vêm melhorando de forma consistente a sobrevida e a qualidade de vida. Há diferenças conforme o tipo de câncer, mas é algo promissor (link do estudo)
  • Ainda assim, 5 anos é pouco tempo para um novo medicamento chegar à clínica. A aprovação pelo FDA leva em média 10 anos. As inovações de agora vão beneficiar os pacientes do futuro
  • Mais importante do que um grande avanço é o acúmulo de pequenas melhorias. O câncer repete mutações que já existem há milhares de anos, então melhorias em tipos ou estágios específicos acabam levando a avanços no resultado geral

• Tenho curiosidade sobre o mecanismo de entrega do MOF. É quimicamente interessante, mas queria saber como ele chega às células cancerosas

  • Parece ser um método em que apenas as células cancerosas têm certas condições, então ele se acumula naturalmente nelas
  • As células cancerosas absorvem nutrientes em excesso para se replicar rapidamente. Como o ferro é usado como cofator enzimático, fornecê-lo pode provocar uma explosão de crescimento e depois as células podem ser destruídas por aquecimento localizado com campo magnético. Essa abordagem já foi tentada antes com nanopartículas de ouro

• A fonte real do artigo é notícia da Oregon State University

• O experimento foi feito em camundongos

  • Isso mesmo, foi um modelo com células humanas de câncer de mama implantadas em camundongos. O nanofármaco se acumulou no tumor, gerou espécies oxidativas e eliminou completamente o câncer sem efeitos colaterais
  • Ou seja, funcionou em camundongos com células cancerosas humanas

• Gostaria que tentassem esse tratamento em pacientes com câncer terminal

  • Concordo. Mas o processo de consentimento ético é importante. Se o paciente estiver grave demais, talvez seja difícil se recuperar mesmo que o câncer desapareça
  • Esse é justamente o processo dos ensaios clínicos. Todo medicamento precisa passar por testes em humanos
  • É assim que os ensaios clínicos funcionam. Minha mãe também viveu 10 anos a mais graças a um ensaio clínico. A existência de um grupo placebo é dolorosa, mas necessária. Espero que IA ou tecnologia possam melhorar esse processo

• Parece uma pesquisa muito promissora

• Se isso funcionar, fico curioso sobre qual seria o custo por tratamento

  • É impossível saber o custo real nesta fase de desenvolvimento. O preço é definido pelo valor de mercado em relação à eficácia. Se houver tratamento existente para aquele câncer, será menor; se for um câncer sem alternativa, será maior. No futuro, pode até haver estruturas de preço diferentes por tipo de câncer
  • Não sei se é legítimo, mas este site vende nanoferro como suplemento por 40 dólares por 0,5 litro. Mas a frase “água energizada” não parece confiável
  • A síntese de MOF é, entre os nanomateriais, relativamente fácil de produzir em larga escala
  • O custo varia conforme o país. Se houver subsídio médico ou cobertura por seguro, o gasto do paciente pode ser quase zero

• A entrega direcionada de fármacos anticâncer é um problema muito difícil. Seja com feixes de radiação ou quimioterapia ligada a anticorpos, nada disso é simples. A quimioterapia convencional expõe o corpo inteiro à toxicidade, mas as células cancerosas morrem mais rápido. Se for possível atacar apenas as células cancerosas por administração sistêmica, isso seria um avanço revolucionário