Nanotecnologia contra o Câncer

A nanotecnologia é capaz de oferecer diversas ferramentas para melhorar a medicina e é vista com enorme interesse no campo da oncologia. De fato, esse campo de fronteira da Ciência possui diversas aplicações em desenvolvimento quando se trata de tratamento do câncer. Esse artigo irá ilustrar algumas das principais possibilidades.
Métodos de imagem atuais só podem detectar câncer com facilidade após a doença levar a uma mudança visível no tecido, dando tempo a milhares de células se proliferarem e talvez entrarem em metástase. E mesmo quando visível, a natureza do tumor maligno ou benigno e as características que podem torná-lo mais sensível a um tratamento particular, devem ser avaliados através de biópsias. Imagine se, em vez células cancerosas ou pré-cancerosas, fosse possível a detecção por dispositivos convencionais de digitalização. Duas coisas seriam necessárias: identificarespecificamente uma célula cancerosa e permitir que ela fosse vista e essas duas coisas podem ser alcançadas através da nanotecnologia. Por exemplo, os anticorpos que identificam receptores específicos encontrados em células cancerosas podem ser revestidos por nanopartículas, tais como óxidos metálicos que produzem um sinal de alto contraste em imagens de ressonância magnética (RM) ou Tomografia Computadorizada (TC). Uma vez dentro do corpo, os anticorpos nessas nanopartículas se ligam seletivamente a células cancerosas, efetivamente iluminando-as para o scanner. Da mesma forma, partículas de ouro poderiam ser usadas para melhorar a dispersão de luz para as técnicas endoscópicas, como colonoscopias. A nanotecnologia permitirá a visualização de marcadores moleculares que identificam estágios e tipos específicos de câncer, permitindo que os médicos vejam células e moléculas indetectáveis por técnicas de imageamento convencionais.
Nanofios interagem seletivamente com alguma compostos, podendo ser utilizados na confeção de sistemas de sensoriamento; de fato, ao interagirem com determinados compostos, é possivel monitorar alterações elétricas através de sua conexão a um eletrodo e assim detectar substâncias e marcadores produzidos especificamente por células tumorais. O sistema pode ser acoplado aum microcanal por onde fluem amostras biológicas retiradas do paciente em quantidades ínfimas.
A triagem de biomarcadores em tecidos e fluidos para o diagnóstico também será melhorada e, potencialmente, revolucionada pela nanotecnologia. Cânceres individuais diferem das outras células normais por mudanças na expressão e distribuição de centenas de moléculas. Para escolher o método terapêutico, pode ser necessária a detecção simultânea de vários biomarcadores para identificar um câncer para a seleção do tratamento. Nanopartículas de ouro podem ser utilizadas, com sua superfície funcionalizada adequadamente para indicar a presença de compsotos produzidos por células tumorais através de sua agregação e consequente deslocamento de sua banda de ressonância plasmônica. Adicionalmente nanopartículas utilizadas como pontos quânticos, que emitem luz de cores diferentes dependendo do seu tamanho, poderiam permitir a detecção simultânea de múltiplos marcadores. Os sinais de fotoluminescência de pontos quânticos revestido de anticorpos poderia ser usada para triagem de certos tipos de câncer. Diferentes pontos quânticos coloridos seriam acompanhados de anticorpos para biomarcadores de câncer para permitir que os oncologistas possam discriminar células cancerosas e saudáveis de acordo com o espectro de luz que vêem.

Terapias contra o câncer estão geralmente englobadas pela cirurgia, radioterapia e quimioterapia. Todos os três métodos geram risco de danos aos tecidos normais ou erradicação incompleta do câncer. A nanotecnologia oferece os meios para apontar terapias direta e seletivamente em células cancerosas.

Nanocarreadores
Quimioterapia convencional emprega drogas que são conhecidos por matar células cancerosas de forma eficaz. Mas essas drogas citotóxicas matam também células saudáveis, além de células tumorais, levando a efeitos colaterais adversos, como náuseas, neuropatia, perda de cabelo, fadiga e comprometimento da função imunológica. Nanopartículas podem ser usadas como transportadores de drogas para quimioterápicos para entregar a medicação diretamente no tumor, poupando o tecido saudável. Nanocarreadores têm várias vantagens sobre a quimioterapia convencional. Eles podem:
proteger as drogas de serem degradadas no corpo antes que elas atinjam seus alvos
melhorar a absorção de medicamentos em tumores
permitir um melhor controle sobre o calendário e distribuição de drogas para o tecido, tornando mais fácil para oncologistas para avaliar quão bem eles funcionam
impedir que as drogas interagem com células normais, evitando efeitos colaterais
Existem hoje várias drogas baseadas em nanocarreadores no mercado, que contam com a segmentação passivo através de um processo conhecido como “permeabilidade aumentada e retenção.” Devido ao seu tamanho e propriedades da superfície, algumas nanopartículas podem escapar através das paredes dos vasos sanguíneos em tecidos. Além disso, os tumores tendem a ter vasos sanguíneos com vazamento e com defeito drenagem linfática, fazendo com que as nanopartículas acumulem-se neles, concentrando o medicamento citotóxico ligado onde ele é necessário, protegendo o tecido saudável e reduzindo os efeitos colaterais adversos.

Nanopartículas também podem carregar drogas para células cancerosas, com mecanismo de ação baseado nas moléculas que são expressas na sua superfície celular do tumor. Moléculas que se ligam especialmente a receptores celulares podem ser anexados a uma nanopartícula tendo como alvo células que expressam o receptor.
Algumas moléculas sintéticas poliméricas podem ser utilizadas como carreadores biodegradáveis, apresentando a vantagem de não precisarem ser removidas do organismo após executar a liberação completa da droga. Um exemplo é o ácido poliláctico glicólico (PLGA)
Nanopartículas magnéticas
Nanopartículas magnéticas também podem ser utilizadas para destruir tumores; nesse caso, uma dose de nanopartículas e administrada ao paciente e concentrada sobre o tumor mediante aplicação de um campo magnético externo (Ou mediante funcionalização da superfícia das nanopartículas magnéticas com compostos que possuam afinidade por tecidos tumorais). Um campo eletromagnético externo de algumas centenas de kHz é aplicado obrigando as nanopartículas a realinharem continuamente seus momentos magnéticos, levando ao aquecimento do sistema. Como célular tumorais são sensíveis ao aumento de temperatura, essa é uma metodologia útil (Denominada magnetohipertermia) no tratamento de algumas variedades de câncer.

Terapia fotodinâmica
O uso de luz e corantes fotosensíveis no tratamento de doenças já era conhecido no Egito antigo, , cerca de 2000 a.C., quando tratava-se vitiligo com uma combinação de plantas ingeridas e exposição à luz do Sol. Em 1912, Meyer-Betz estudou o efeito fotodinâmico de porfirinas ems eres humanos, injetando em si mesmo 200mg de hematoporfirina em seu braço e expondo-o ao Sol; a região apresentou forte eritema, mostrando que a porfirina ao ser iluminada era capaz de gerar espécies citotóxicas. Em 1960, Lipson utilizou uma combinação de derivados de hematoporfirina e luz para tratar um câncer de mama.
A técnica que faz uso de compostos fotoativos e luz para o tratamento de tumores é chamada Terapia Fotodinâmica. Essa técnica consiste em administrar um fármaco fotosensível ao paciente por via intravenosa, que é retido seletivamente por células tumorais, concentrando-se sobre o tumor após um período específico (Algumas horas). Em seguida, a região contendo o tumor é submetida à luz monocromática (Na cor de máxima absorção do composto aplicado), conforme visualizado na Figura 2. A absorção de luz ativa uma série de reações no composto fotoativo, gerando espécies excitadas que, por sua vez, induzem a formação de espécies reativas de oxigênio, como oxigênio singlete, por exemplo.Essas espécies reativas de oxigênio destroem as células tumorais, por processo de necrose ou de apoptose.
Os compostos fotoativos administrado ao paciente podem estar encapsulados em nanocápsulas poliméricas, tendo sua eficiência aumentada graças ao mecanismo de liberação inteligente que só é possível graças ao sistema nanoencapsulador.

CONCLUSÃO
A nanotecnologia ja fornece algumas ferramentas importantes no desenvolvimento de novas metodologias analíticas e diagnósticas no tratamento de diversos tipos de câncer; entretanto, muita pesquisa ainda é necessária para que se atinja o pleno potencial que a nanotecnologia é capaz de alcançar na área da saúde e, mais especificamente, da oncologia. Drogas mais inteligentes e mais eficientes, sem efeitos colaterais, métodos diagnósticos que permitem a detecção precoce de tumores e métodos de tratamento não-invasivos são apenas algumas das possibilidades que já vem sendo estudadas e/ou aplicadas.