Nanopartículas biodegradáveis ​​permitem a entrega simultânea de dois medicamentos para atacar tumores

Pesquisadores da Universidade de Tel Aviv desenvolveram uma nova plataforma usando nanopartículas poliméricas para fornecer pares de medicamentos para tipos específicos de câncer, incluindo câncer de pele e câncer de mama. Os pesquisadores explicam que a chegada conjunta de ambos os medicamentos ao native do tumor amplifica significativamente seus efeitos terapêuticos e perfis de segurança.

A pesquisa foi publicada na revista Avanços da Ciência.

O professor Ronit Satchi-Fainaro, autor sênior do estudo, explica: “Atualmente, tratamento de câncer frequentemente envolve uma combinação de vários medicamentos que atuam sinergicamente para aumentar seu efeito anticancerígeno. No entanto, estes medicamentos diferem nas suas propriedades químicas e físicas – tais como a sua taxa de degradação, o seu tempo de circulação na corrente sanguínea e a sua capacidade de penetrar e acumular-se no tumor.

“Portanto, mesmo que vários medicamentos sejam administrados simultaneamente, eles não chegam juntos ao tumor e seus efeitos combinados não são totalmente realizados. Para garantir eficácia máxima e toxicidade mínima, procuramos uma maneira de administrar dois medicamentos simultaneamente e seletivamente para o native do tumor sem prejudicar órgãos saudáveis.”

Os pesquisadores desenvolveram nanopartículas poliméricas biodegradáveis ​​(que se decompõem em água e dióxido de carbono em um mês) capazes de encapsular dois medicamentos diferentes que melhoram a atividade um do outro. Estas nanopartículas são guiadas seletivamente para o native do cancro, ligando-as a grupos sulfato que se ligam à P-selectina, uma proteína expressa em níveis elevados nas células cancerígenas, bem como em novos vasos sanguíneos formados pelas células cancerosas para lhes fornecer nutrientes e oxigénio.

Os pesquisadores carregaram a plataforma com dois pares de medicamentos aprovados pelo FDA: inibidores BRAF e MEK usados ​​para tratar melanoma (câncer de pele) com mutação no gene BRAF (presente em 50% dos casos de melanoma) e inibidores de PARP e PD-L1 destinados a câncer de mama com uma mutação ou deficiência do gene BRCA. O novo sistema de administração de medicamentos foi testado em dois ambientes: em modelos 3D de células cancerosas em laboratório e em modelos animais representando tipos de tumores primários (melanoma e câncer de mama) e suas metástases cerebrais.

As descobertas mostraram que as nanopartículas, direcionadas à P-selectina, acumularam-se seletivamente em tumores primários e não prejudicaram os tecidos saudáveis. Além disso, as nanopartículas penetraram com sucesso na barreira hematoencefálica, atingindo metástases no cérebro com precisão, sem danificar o tecido cerebral saudável.

Além disso, a combinação de dois medicamentos administrados simultaneamente foi muito mais eficaz do que a administração dos medicamentos separadamente, mesmo em doses 30 vezes mais baixas do que os estudos pré-clínicos anteriores. O tratamento com nanopartículas reduziu significativamente tumor tamanho, prolongando o tempo de progressão em 2,5 vezes do que os tratamentos padrão e prolongando a vida útil dos ratos tratados com a plataforma de nanopartículas. Os ratos tiveram uma sobrevivência média 2 vezes maior em comparação com aqueles que receberam os medicamentos gratuitos e uma sobrevivência 3 vezes maior em comparação com o grupo de controlo não tratado.

O professor Satchi-Fainaro diz: “Em nosso estudo, desenvolvemos uma plataforma inovadora usando nanopartículas poliméricas biodegradáveis ​​para fornecer pares de medicamentos para tumores primários e metástases. Descobrimos que pares de drogas administrados desta forma aumentaram significativamente o seu efeito terapêutico em cancros de pele com mutação BRAF e cancros da mama com mutação BRCA e nas suas metástases cerebrais.

“Como nossa plataforma é versátil por design, ela pode transportar muitos pares de medicamentos diferentes que melhoram os efeitos uns dos outros, melhorando assim o tratamento para uma variedade de tumores primários e metástases que expressam a proteína P-selectina, como glioblastoma (câncer cerebral), ductal pancreático, adenocarcinoma e carcinoma de células renais”.