Cientistas desenvolvem “quimioterapia programável” para destruir ADN do tumor

A nanotecnologia baseada em ADN poderá tornar os tratamentos contra o cancro mais precisos e com menos efeitos secundários. Está a chegar a era da quimioterapia programável.

A quimioterapia continua a ser uma das armas mais importantes no combate ao cancro, mas também uma das mais agressivas. O motivo é simples: os medicamentos não distinguem perfeitamente as células cancerígenas das células saudáveis, provocando inúmeros efeitos secundários.

Agora, uma equipa de investigadores do Instituto Karolinska, na Suécia, desenvolveu uma tecnologia que poderá mudar este paradigma. Trata-se de uma estrutura nanométrica construída com ADN que funciona como um “interruptor programável”, permanecendo inativa enquanto circula no organismo e ativando-se apenas quando encontra o ambiente característico de um tumor.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature Nanotechnology.

Um robô molecular construído com ADN

Apesar de poder parecer ficção científica, o ADN não serve apenas para armazenar informação genética. Nas últimas duas décadas, a chamada tecnologia de “DNA origami” tem permitido utilizar moléculas de ADN como material de construção para criar estruturas tridimensionais extremamente precisas.

Neste caso, os cientistas desenvolveram um pequeno nanodispositivo que mede apenas algumas dezenas de nanómetros e funciona como um robô molecular. A sua missão é transportar moléculas capazes de desencadear a morte das células cancerígenas, mantendo-as escondidas durante todo o percurso no organismo.

A inovação está precisamente neste mecanismo: o dispositivo apenas “abre” quando deteta um ambiente suficientemente ácido, uma das características típicas da maioria dos tumores sólidos. Enquanto permanece em tecidos saudáveis, mantém a carga terapêutica totalmente protegida.

Como funciona esta “quimioterapia programável”?

O conceito pode ser comparado a uma cápsula inteligente. No seu estado normal, seis moléculas responsáveis por ativar os chamados recetores de morte celular encontram-se escondidas no interior da estrutura de ADN.

Quando o nanodispositivo entra num tumor, onde o pH é inferior ao dos tecidos saudáveis, altera automaticamente a sua configuração e expõe essas moléculas numa disposição geométrica extremamente precisa.

Essa organização não é aleatória. Os investigadores verificaram que a distância entre as moléculas é determinante para ativar eficazmente os recetores DR5 existentes à superfície das células tumorais, desencadeando um processo natural de suicídio celular (apoptose).

A tecnologia destrói o ADN do cancro?

Algumas publicações têm referido que esta tecnologia “destrói o ADN do cancro”. Na realidade, essa descrição simplifica excessivamente o que acontece. O nanodispositivo não ataca diretamente o ADN das células tumorais.

Em vez disso, ativa mecanismos biológicos que levam a célula cancerígena à apoptose. Durante esse processo, o próprio ADN da célula é fragmentado e degradado, algo que faz parte da morte celular programada.

Ou seja, a destruição do ADN é uma consequência da eliminação da célula e não o mecanismo inicial da tecnologia.

Investigadores desenvolveram uma nanoestrutura de ADN programável que permanece inativa até detetar o ambiente ácido característico dos tumores. Nesse momento, expõe moléculas que desencadeiam a autodestruição das células cancerígenas, reduzindo o risco de afetar células saudáveis. Em testes laboratoriais e em ratinhos com cancro da mama, a tecnologia reduziu o crescimento dos tumores até 70%, embora ainda esteja numa fase pré-clínica.

Resultados muito promissores… mas ainda longe dos hospitais

Nos ensaios realizados em ratinhos com cancro da mama, a equipa verificou uma redução aproximada de 70% no crescimento dos tumores. Outro dado importante foi a ausência de toxicidade significativa nos tecidos saudáveis, precisamente o principal objetivo desta abordagem seletiva.

Apesar dos resultados encorajadores, os investigadores sublinham que esta tecnologia ainda se encontra numa fase pré-clínica.

Antes de poder ser utilizada em seres humanos será necessário:

• realizar estudos adicionais de segurança;
• confirmar a eficácia noutros tipos de cancro;
• desenvolver processos de fabrico em grande escala;
• iniciar ensaios clínicos.

Este percurso poderá ainda demorar vários anos.

A tendência da medicina é tornar os tratamentos “inteligentes”

Este trabalho enquadra-se numa das áreas mais promissoras da medicina moderna: os sistemas inteligentes de libertação de fármacos. Em vez de distribuir medicamentos por todo o organismo, a investigação procura desenvolver nanopartículas e estruturas programáveis capazes de reconhecer características muito específicas dos tumores, libertando os medicamentos apenas quando e onde são necessários.

Nos últimos anos têm surgido diversas abordagens semelhantes, incluindo nanopartículas sensíveis ao pH, sistemas baseados em CRISPR, nanocápsulas programáveis e estruturas de ADN capazes de transportar simultaneamente medicamentos, moléculas genéticas e agentes de imunoterapia.

Um passo importante para reduzir os efeitos secundários

Embora ainda esteja longe da prática clínica, este desenvolvimento demonstra o enorme potencial da nanotecnologia aplicada à medicina. A possibilidade de criar tratamentos que “sabem” quando devem atuar poderá representar uma das maiores evoluções da quimioterapia desde a introdução dos primeiros fármacos antitumorais.

Se estes resultados forem confirmados em futuros ensaios clínicos, o futuro do tratamento do cancro poderá passar por medicamentos muito mais precisos, eficazes e com um impacto bastante menor na qualidade de vida dos doentes.