Nanobolhas plasmônicas contra o câncer

Um dos desafios na quimioterapia contra o câncer é fazer com que os agentes quimioterápicos atinjam o interior da célula cancerígena. É geralmente lá que eles atuam. Algumas células cancerígenas conseguem ser resistentes a determinados agentes quimioterápicos pelo simples fato de que não permitem que estes se acumulem em seu interior. Trata-se de câncer e, assim, cientistas veem uma enorme urgência em driblar este problema. Sem nanoproselitismo, caro leitor, a nanociência ofereceu, mais uma vez, uma arma fantástica para nos fortalecer na guerra contra o câncer.

Experimentos realizados na Rice University, EUA, mostraram que é possível melhorar o acesso dos quimioterápicos ao interior de células cancerígenas pelo uso de laser e nanopartículas de ouro. O método testado fragiliza células cancerígenas por meio da formação de nanobolhas plasmônicas em suas membranas. 

Nanobolhas plasmônicas formadas na membrana plasmática facilitam a entrada de quimioterápicos em células cancerígenas. Esta figura ilustra esse efeito. O ovoide roxo representa a nanobolha plasmônica que interrompe a membrana plasmática (linha preta) de uma célula. As quatro esferas avermelhadas dentro da nanobolha são as nanopartículas de ouro. Os pontos azuis representam um agente quimioterápico qualquer. (Fonte: Lukianova-Hleb et al. 2012 Advanced Materials; DOI: 10.1002/adma.201103550)

O primeiro passo dessa técnica é dispor nanopartículas de ouro sobre a superfície de células cancerígenas. Essa tarefa é facilitada pelo fato de que estas nanopartículas possuem determinados anticorpos* em sua superfície que aumentam a seletividade às células cancerígenas. Além disso, em comparação a células sadias, células cancerígenas captam nanopartículas de ouro mais avidamente.
O segundo passo é expor a célula ao agente quimioterápico e irradiá-la com laser pulsátil. A pulsação do laser faz com que as nanopartículas presentes na célula sejam aquecidas. Esse aquecimento gera nanobolhas de ar e vapor, chamadas pelo cientistas de nanobolhas plasmônicas porque são geradas pelos plasmons de ouro (as nanopartículas de ouro) excitados pelo laser.

As nanobolhas plasmônicas fragilizam a célula cancerígena. Uma de suas principais barreiras, a membrana plasmática, é severamente fragilizada, permitindo assim a passagem de agentes quimioterápicos de fora para dentro. Na prática, foi possível aumentar em 30 vezes (!) a letalidade de certos quimioterápicos contra células cancerígenas mantidas in vitro. Achou pouco?

Entenda melhor assistindo ao vídeo abaixo.

*Anticorpos são proteínas utilizadas pelo nosso sistema imunitário para uma gama de funções. Como possuem a capacidade de ligar fortemente estruturas moleculares específicas, os anticorpos são empregados por cientistas para fins diversos, inclusive para aumentar a especificidade de nanoestruturas por determinados alvos terapêuticos.