Ciência e Tecnologia
25.12.2011

Engenheiros criam agente de contraste capaz detectar câncer com mais precisão

Revestimento à base de açúcar faz com que agente da ressonância magnética seja atraído para locais próximos a células cancerosas

Foto: GATECH
Professor Andrew Tsourkas (seg. da esq. p/ dir.), pesquisador responsável pelo estudo
Professor Andrew Tsourkas (seg. da esq. p/ dir.), pesquisador responsável pelo estudo

Em um estudo publicado na revista científica ACS Nano, engenheiros da University of Pennsylvania, nos Estados Unidos, relatam a descoberta de uma nova maneira de revestir um agente de contraste à base de ferro para torná-lo mais seguro, barato e eficaz do que as alternativas existentes.

Tecnologias de imagem e muitos de seus agentes químicos utilizados durante as verificações para ajudar a detectar tumores e outros problemas envolvem a exposição à radiação ou metais pesados, que apresentam riscos potenciais à saúde aos pacientes e limitam as aplicações.

Na ressonância magnética, ou MRI, agentes, como as nanopartículas contendo óxido de ferro, são utilizados para melhorar a diferenciação entre tumores e tecidos saudáveis. O óxido de ferro pode tornar as imagens de ressonância magnética mais claras, devido à sua capacidade de distorcer o campo magnético do scanner. Áreas em que ele está concentrado se destacam mais claramente.

Estas nanopartículas são, literalmente, revestidas de açúcar. Uma camada externa de dextran impede que as partículas de ligação sejam absorvidas pelo corpo e causem doenças nos pacientes. Este revestimento não-reativo permite que o óxido de ferro seja eliminado após o fim do exame, mas isso também significa que as partículas não podem ser direcionadas para um determinado tipo de tecido.

Se o agente de contraste pudesse ser projetado de modo que só aderisse a tecidos que já estão doentes, como tumores, isso melhoraria as condições dos exames de imagem.

Para o estudo, os engenheiros aproveitaram algo conhecido como o efeito Warburg, uma manobra do metabolismo do tumor para contornar o problema de segmentação.

A maioria das células do corpo são aeróbias, ou seja, obtém energia a partir de oxigênio. No entanto, mesmo quando o oxigênio é abundante, as células cancerosas usam um processo anaeróbio para garantir energia. Assim como músculos sobrecarregados, elas transformam glicose em ácido láctico, mas ao contrário de músculos normais, os tumores interrompem o fluxo de sangue ao seu redor e têm dificuldade em limpar o ácido. Isto significa que os tumores quase sempre têm um pH mais baixo do que o tecido saudável.

Usando glicol-quitosana, um polímero à base de açúcar que reage aos ácidos, os engenheiros permitiram que o agente de contraste permanecesse neutro quando perto do tecido saudável, mas se tornasse ionizado em pH baixo. A mudança na carga que ocorre nas proximidades de tumores faz com que o agente seja atraído e mantenha essa característica.

Segundo os pesquisadores, a abordagem tem outra vantagem. Quanto mais maligno o tumor, mais ele perturba os vasos sanguíneos ao redor e mais ácida se torna o ambiente. Isto significa que o revestimento de glicol-quitosana é um detector de tumores malignos, abrindo opções de tratamento além do diagnóstico.

"Você pode pegar qualquer nanopartículas e colocar este revestimento sobre ele e também pode usá-lo para entregar drogas diretamente aos tumores", observa o líder do estudo, Andrew Tsourkas.

Os pesquisadores esperam que, dentro de sete a 10 anos, nanopartículas de óxido de ferro revestidas com glicol-quitosana possam melhorar a especificidade da triagem diagnóstica. A capacidade de detectar com precisão locais de malignidade por meio da MRI seria uma melhoria imediata nos agentes de contraste para exames de certos tipos de câncer.

Fonte: Isaude.net