Biotecnologia
Ácidos Nucleicos Esféricos Melhoram Dramaticamente a Entrega de Quimioterapia
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Entrega Terapêutica Baseada em Nanotecnologia no Câncer
Nossa compreensão do câncer avançou consideravelmente nas últimas décadas, levando à descoberta de várias moléculas capazes de eliminar células cancerosas. O problema, porém, é que as células cancerosas ainda fazem parte do corpo, mesmo que se comportem de forma anormal e acabem matando as demais células.
Isso significa que os mesmos fármacos que matam as células cancerosas podem ser bastante tóxicos para o restante das células do corpo. Além disso, as anomalias metabólicas e genéticas das células cancerosas frequentemente dificultam a absorção dos próprios compostos que são úteis contra elas.
Por essas duas razões, o processo de entrega dos fármacos anticâncer às células tumorais pode ser tão importante, senão mais importante, que a própria eficácia do medicamento. Dessa forma, não apenas os efeitos colaterais são reduzidos, como o tratamento se torna suficientemente eficaz para salvar o paciente.
A segmentação precisa também é importante para reduzir o risco de recidiva do câncer, já que maior eficiência significa menor chance de células cancerosas residuais “escondidas” do tratamento.
Um método de entrega especialmente promissor utiliza Ácidos Nucleicos Esféricos (SNAs), um novo tipo de nanomolécula bem tolerado pelo organismo. Pesquisadores da Northwestern University demonstraram recentemente que os SNAs podem aumentar radicalmente a eficácia de um fármaco contra leucemia.
Eles publicaram seus resultados na ACS Nano1, sob o título “Chemotherapeutic Spherical Nucleic Acids”.
Desafios na Entrega de Fármacos contra o Câncer
Grande parte do aumento na taxa de sobrevivência ao câncer nas últimas duas décadas está ligada a sistemas de entrega mais eficazes para os tratamentos. Por exemplo, anticorpos, especialmente anticorpos monoclonais, tornaram‑se uma das melhores opções terapêuticas para diversos tipos de câncer.
Outra opção é usar um sistema de direcionamento passivo de fármacos, onde biomoléculas ou nanopartículas visam especificamente as células cancerosas.
Fonte: MDPI
Embora os anticorpos tenham sido o foco da oncologia nos últimos anos, uma alternativa em ascensão é a nanotecnologia, com nanopartículas especialmente projetadas que podem se ligar diretamente às células cancerosas e entregar a quimioterapia além da membrana celular.
Fonte: MDPI
Ácidos Nucleicos Esféricos (SNAs)
Os pesquisadores deste estudo usaram construções lipossômicas de ácidos nucleicos esféricos (SNA). Elas são compostas por um núcleo nanoparticulado, cercado por uma camada feita de um arranjo densamente compacto e altamente orientado de ácidos nucleicos.
Fonte: Nature
SNAs foram criados pela primeira vez em 1996 por Chad Mirkin na Northwestern University, que também é o pesquisador principal deste estudo.
Diversos SNAs podem ser criados variando a natureza do núcleo nanoparticulado (ouro, prata, sílica, lipossomo, proteínas, etc.) e as sequências dos ácidos nucleicos (DNA, RNA, etc.).
Fonte: Cancers
Nanomedicina Estrutural: Uma Nova Era na Entrega de Fármacos
Em estudos anteriores, descobriu‑se que as células reconhecem os SNAs e os aceitam. Mais importante, as células cancerosas, devido à sua atividade excessiva, incorporam SNAs a uma taxa muito maior que as células saudáveis.
Portanto, a própria natureza das células cancerosas as torna mais reativas aos SNAs.
“A maioria das células possui receptores de captura em suas superfícies. Mas as células mieloides superexpressam esses receptores, portanto há ainda mais deles.
Se reconhecem uma molécula, então a puxam para dentro da célula. Em vez de precisar forçar a entrada nas células, os SNAs são naturalmente absorvidos por esses receptores.
Isso faz parte do campo em expansão da nanomedicina estrutural, que utiliza controle estrutural preciso, bem como composicional, para ajustar como as nanomedicinas interagem com o corpo humano.
Existem atualmente 7 terapias baseadas em SNA em ensaios clínicos, não apenas para o câncer, mas também para doenças infecciosas, neurodegenerativas e autoimunes.
Resultados Pré‑Clínicos em Leucemia Mieloide Aguda (AML)
Construindo SNAs de Quimioterapia
Os pesquisadores testaram seu SNA lipossômico para o tratamento da leucemia. Eles usaram 5‑fluorouracil (5‑Fu), com o componente de ácido nucleico do SNA formado por 10 unidades de 5‑fluoro‑2′‑desoxuridina interconectadas quimicamente.
Fonte: ACS Publications
A quimioterapia tradicional 5‑Fu frequentemente falha em alcançar as células cancerosas de forma eficiente. Ela também pode causar muitos efeitos colaterais problemáticos da quimioterapia: náuseas, fadiga e, em casos raros, até insuficiência cardíaca.
O problema não está apenas na toxicidade do próprio fármaco, mas no fato de que menos de 1 % do tratamento se dissolve no organismo. Assim, ele se aglomera ou permanece em forma sólida, e o corpo não consegue absorvê‑lo eficientemente.
“Todos sabemos que a quimioterapia costuma ser terrivelmente tóxica. Mas muitas pessoas não percebem que ela também costuma ser pouco solúvel, portanto precisamos encontrar maneiras de transformá‑la em formas solúveis em água e entregá‑la efetivamente.”
A superexpressão dos receptores de SNA pelas células mieloides (que causam a leucemia) significa que mesmo uma dose menor de 5‑Fu ainda alcançará as células cancerosas, enquanto uma dose muito menor atinge as células saudáveis.
Um benefício adicional é que os SNAs lipossômicos são muito solúveis, eliminando esse problema também.
“Os quimioterápicos atuais matam tudo o que encontram. Portanto, eles matam as células cancerosas, mas também muitas células saudáveis. Nossa nanomedicina estrutural procura preferencialmente as células mieloides.
Em vez de sobrecarregar todo o corpo com quimioterapia, ela entrega uma dose mais alta e mais focada exatamente onde é necessária.
Ganhos de Eficácia com a Entrega via SNA
A entrega de 5‑Fu impulsionada por SNA para dentro das células é 12,5 vezes maior do que sem o SNA. Mais importante, em um estudo in‑vitro, observou‑se um aumento de quatro ordens de magnitude (>1.000×).
Em camundongos usados para simular a leucemia humana, o SNA quimioterápico teve uma eficácia antitumoral 59 vezes maior do que o 5‑Fu isolado. Talvez ainda mais importante, os camundongos não apresentaram nenhum dos efeitos colaterais do 5‑Fu quando tratados com SNAs.
“Em modelos animais, demonstramos que podemos interromper os tumores em seu desenvolvimento.
Se isso se traduzir em pacientes humanos, será um avanço realmente empolgante. Significaria quimioterapia mais eficaz, melhores taxas de resposta e menos efeitos colaterais.
Deslize para rolar →
| Métrica | 5‑Fu Livre (padrão) | 5‑Fu entregue por SNA (SNA lipossômico) |
|---|---|---|
| Captação celular (células AML) | 1× (baseline) | ~12,5× maior |
| Potência de morte celular in vitro | 1× (baseline) | Até ~10.000× maior |
| Eficácia antitumoral em camundongos (modelo AML) | 1× (baseline) | ~59× maior redução tumoral |
| Toxicidade/efeitos colaterais observados (no estudo) | Efeitos colaterais conhecidos significativos do 5‑Fu (náuseas, fadiga, cardiotoxicidade) | Nenhuma toxicidade evidente observada nos parâmetros avaliados (estudo em camundongos) |
Aplicações Clínicas e Comerciais Futuras dos SNAs
Os SNAs estão rapidamente se tornando um mecanismo de entrega muito promissor para fármacos de quimioterapia.
O próximo passo provavelmente será analisar outros fármacos no mesmo modelo animal, para ver se os resultados podem ser aprimorados ainda mais. Por exemplo, outro fármaco de quimioterapia conhecido por seus problemas de toxicidade, mas altamente eficaz na eliminação de células, poderia se tornar tolerável ou quase inofensivo com SNAs, ao mesmo tempo em que se tornaria ainda mais capaz de matar células cancerosas.
A longo prazo, serão necessários estudos em humanos para avaliar o potencial dessa tecnologia em pacientes reais. Esse processo costuma ser caro, iniciando na fase I (testando pessoas saudáveis para determinar se toleram o fármaco) até a fase III (testando em muitos pacientes com câncer).
Comercialização e Start‑ups de SNA
CancerVax
Chad A. Mirkin, o cientista principal deste estudo e descobridor dos SNAs, também é o fundador científico da Flashpoint Therapeutics, uma empresa dedicada a implantar SNAs em aplicações terapêuticas humanas.
Eles afirmam, com base em 9 estudos in‑vivo, que os SNAs apresentam uma entrega 35 vezes melhorada, ativação imunológica 80 vezes mais forte e aumento de 6,5 vezes na eliminação tumoral por células T. Os SNAs podem ser absorvidos por mais de 60 tipos diferentes de células.
Fonte: Flashpoint Therapeutics
A empresa anunciou um acordo de pesquisa com a CancerVax, uma empresa que desenvolve uma plataforma de tratamento universal contra o câncer que utiliza o sistema imunológico do corpo para combater o câncer.
Investimento direto na CancerVax só é possível para investidores credenciados, mas uma captação de recursos por meio de crowdfunding também está em andamento, aberta a todos os tipos de investidores, a US$ 2,1 por ação, avaliando a empresa em mais de US$ 80 milhões.
“A plataforma de Tratamento Universal contra o Câncer da CancerVax requer entrega precisa e multicomponente para detectar e marcar eficazmente as células cancerosas.
Nossa tecnologia está singularmente preparada para esse desafio, oferecendo a capacidade de empacotar e entregar cargas úteis de mRNA Inteligente com a eficiência e precisão necessárias para realizar todo o potencial dessa abordagem terapêutica promissora.
Além do câncer, os SNAs também poderiam ser usados para a entrega de terapias baseadas em CRISPR.
Os LNP‑SNAs entraram nas células até três vezes mais efetivamente, causaram menos toxicidade, aumentaram a eficiência da edição genética em três vezes e melhoraram as reparações precisas de DNA em mais de 60 %, comparado aos sistemas padrão de entrega por nanopartículas lipídicas.
No geral, os SNAs estão claramente alcançando o ponto em que se tornam uma tecnologia muito promissora a partir de estudos in‑vitro e in‑vivo em animais, e estão prontos para explorar aplicações humanas para câncer, terapia gênica e outras aplicações médicas importantes.
Eles também provavelmente se beneficiarão com o surgimento de outras terapias e tecnologias de precisão, como o CRISPR, que aumentará o potencial dos SNAs.
Estudo Referenciado
1 .Taokun Luo, Young Jun Kim, Zhenyu Han, Jeongmin Hwang, Sneha Kumari, Vinzenz Mayer, Alex Cushing, Roger A. Romero, Chad A. Mirkin. Chemotherapeutic Spherical Nucleic Acids. ACS NanoVol 19/Issue 44. 29 de outubro de 2025. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c16609
