Nanorrobôs movidos a urina reduzem tumores de câncer de bexiga em ratos em 90%

Pesquisadores desenvolveram uma nova maneira de tratar o câncer¹ de bexiga². Alimentados por ureia³, uma substância residual encontrada na urina⁴, os nanorrobôs se impulsionam e penetram no tumor⁵ para administrar seu tratamento radioativo⁶ a bordo. Após uma dose, os tumores em modelos de ratos diminuíram quase 90%, abrindo a porta para um tratamento alternativo promissor para este câncer¹, que tende a recorrer. O estudo foi publicado na revista Nature Nanotechnology.

Os tratamentos atuais para o câncer¹ de bexiga² não invasivo aos músculos⁷, que representa aproximadamente 75% dos casos, incluem a administração de medicamentos imunoterapêuticos e/ou quimioterápicos na bexiga² após a ressecção do tumor⁵. Embora estes tratamentos apresentem boas taxas de sobrevivência⁸, têm eficácia limitada, como evidenciado pelas taxas de recorrência⁹ de cinco anos de 30% a 70%, exigindo que o paciente seja submetido a procedimentos regulares e dispendiosos de vigilância da bexiga² (cistoscopia¹⁰) e, potencialmente, a tratamento adicional.

Saiba mais sobre "O que é o câncer¹" e "Câncer¹ da bexiga²".

Num esforço para melhorar a eficácia do tratamento do câncer¹ da bexiga², pesquisadores do Instituto de Investigação em Biomedicina (IRB) de Barcelona, em colaboração com o Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), CIC biomaGUNE e a Universidade Autônoma de Barcelona (UAB), desenvolveram nanorrobôs autopropelidos que se acumulam no local do tumor⁵ para fornecer diretamente o tratamento de combate ao câncer¹.

Aproveitando o ambiente interno da bexiga², os pequenos robôs dos pesquisadores são movidos a urina⁴, especificamente à ureia³ contida na urina⁴. A superfície de uma esfera de sílica porosa nanométrica é modificada para transportar componentes com funções específicas. Um deles é a urease, uma enzima¹¹ que catalisa a hidrólise da ureia³ presente na urina⁴ em amônia e dióxido de carbono, fazendo com que o nanorrobô se impulsione. Outro componente chave da superfície é o iodo radioativo⁶, iodo-131, um radioisótopo comumente usado para o tratamento localizado de tumores.

Depois de injetar seus nanorrobôs movidos a urease nas bexigas de modelos de camundongos com câncer¹ de bexiga², os pesquisadores usaram tomografia por emissão de pósitrons (PET) para mostrar que os robôs se acumularam no local do tumor⁵. O exame microscópico¹², desenvolvido especialmente por pesquisadores do IRB Barcelona, mostrou que os robôs penetraram no tumor⁵. A administração de iodo-131 pelos nanorrobôs no local do tumor⁵ resultou em uma redução no volume do tumor⁵ de quase 90%.

“Com uma dose única, observamos uma diminuição de 90% no volume do tumor”, disse Samuel Sánchez, um dos autores correspondentes do estudo. “Isso é significativamente mais eficiente do que os tratamentos atuais, já que os pacientes com esse tipo de tumor⁵ costumam ter entre seis e 14 consultas hospitalares. Esta abordagem terapêutica¹³ aumentaria a eficiência, reduzindo a duração das hospitalizações e o custo do tratamento.”

O novo tratamento abre caminho para tratamentos mais eficazes para o câncer¹ de bexiga². O próximo passo dos pesquisadores, no qual já estão trabalhando, é determinar se os tumores recorrem após o tratamento.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o desenvolvimento de nanorrobôs movidos a urease para terapia de câncer¹ de bexiga² com radionuclídeos.

Eles relatam que o tratamento do câncer¹ de bexiga² por meio da administração intravesical de medicamentos atinge taxas de sobrevivência⁸ razoáveis, mas apresenta baixa eficácia terapêutica¹³.

Para resolver este último problema, foram propostas nanopartículas autopropelidas, ou nanorrobôs, aproveitando as suas capacidades melhoradas de difusão e mistura na urina⁴ quando comparadas com medicamentos convencionais ou nanopartículas passivas. No entanto, as capacidades de tradução dos nanorrobôs no tratamento do câncer¹ da bexiga² são pouco exploradas.

Neste estudo, testou-se nanorrobôs à base de sílica mesoporosa, radiomarcados, movidos a urease, em um modelo ortotópico de câncer¹ de bexiga² em camundongos. Os resultados in vivo e ex vivo demonstraram maior acúmulo de nanorrobôs no local do tumor⁵, com um aumento de oito vezes revelado pela tomografia por emissão de pósitrons in vivo.

Contraste óptico sem rótulo baseado em microscopia de folha de luz dispersa dependente de polarização de bexigas limpas confirmou a penetração do tumor⁵ por nanorrobôs ex vivo.

O tratamento de camundongos portadores de tumor⁵ com nanorrobôs radioiodados administrados intravesicalmente para terapia com radionuclídeos resultou em uma redução do tamanho do tumor⁵ de cerca de 90%, posicionando os nanorrobôs como nanossistemas de entrega eficientes para terapia de câncer¹ de bexiga².

Leia sobre "Tratamento com iodo radioativo⁶" e "Cistoscopia¹⁰".

Fontes:
Nature Nanotechnology, publicação em 15 de janeiro de 2024.
New Atlas¹⁴, notícia publicada em 15 de janeiro de 2024.