Nanorrobôs de DNA capazes de induzir apoptose em células cancerígenas

O câncer é uma doença caracterizada pelo crescimento desordenado de células somáticas ou germinativas que, ao se proliferarem, são capazes de invadir tecidos adjacentes ou órgãos distantes, causando diferentes tipos de doenças malignas. Por se tratar de uma doença complexa e invasiva, o câncer afeta a vida dos pacientes de forma multifatorial, sendo a mais prevalente em todas as faixas etárias. Como alternativa aos quimioterápicos convencionais, ferramentas moleculares multivalentes que induzem apoptose em células a partir dos denominados agrupamentos de receptores de mortes ou death receptors (DPs) foram inicialmente exploradas como método terapêutico contra tumores. Os DPs são expressos na membrana celular e, ao serem ativados, desencadeiam uma cascata de sinalização intracelular que inicia o processo de “morte celular programada” a partir de enzimas especializadas. No entanto, os DPs são também expressos em tecidos saudáveis, levando à morte indiscriminada de células do corpo e a uma elevada toxicidade ao organismo, incluindo neurotoxicidade, maior suscetibilidade a infecções e distúrbios imunológicos. Para contornar esse cenário, pesquisadores do Instituto Karolinska, na Suécia, desenvolveram nanorrobôs responsivos ao microambiente tumoral que exibem, de forma autônoma e seletiva, padrões de ligantes citotóxicos, induzindo apoptose em células cancerígenas. 

Células de tumores sólidos, como as células do câncer de mama, consomem oxigênio de forma exorbitante, o que, em última instância, leva a um aumento da acidez em seu entorno. Tendo isso em vista, o nanodispositivo construído a partir de DNA comutável é capaz de “esconder”, em seu interior, seis ligantes que detectam a alta acidez gerada pelos tumores. Esta “arma escondida” é ativada em pH = 6,5 (microambiente tumoral) e inerte em pH = 7,4, poupando células saudáveis, como observado na Figura 1. Outros testes realizados durante o estudo indicaram, por meio de nanodispositivos que sempre exibiam padrões citotóxicos (controle positivo) ou sempre os ocultavam (controle negativo), a importância da responsividade ao pH, uma vez que o controle positivo era citotóxico em qualquer célula que apresentasse DPs, incluindo células renais e cerebrais. Por outro lado, para testar os efeitos colaterais in vivo, o nanorrobô foi administrado em camundongos portadores de xenoenxertos (transplante de tecido ou órgãos realizado entre espécies diferentes) de câncer de mama humano. Os resultados mostraram uma taxa de até 70% de remissão do tumor e biossegurança do dispositivo no organismo. 

O nanorrobô de DNA representa uma alternativa promissora para o tratamento de tumores sólidos, reduzindo os efeitos colaterais e aumentando as possibilidades de desenvolvimento de novos fármacos. Entretanto, algumas limitações, incluindo o uso de ligantes peptídicos de camundongos durante os experimentos, foram reconhecidas pelos pesquisadores. Assim, são necessários estudos futuros com camundongos humanizados, ou seja, que exibam os mesmo ligantes peptídicos presentes em células humanas, além de novos estudos com proteínas ou peptídeos que se liguem especificamente a outros tipos de câncer. 

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