💊 Medicamentos "inteligentes" para combater o câncer

Uma equipe de cientistas projetou um sistema molecular que distingue e neutraliza as células cancerígenas com uma precisão inédita, abrindo caminho para medicamentos autônomos e autorregulados.

Como destruir as células cancerígenas sem danificar os tecidos saudáveis? Esse é um dos principais desafios da oncologia. Com o auxílio de fitas de DNA sintético, uma equipe da Universidade de Genebra (UNIGE) criou um sistema "inteligente" capaz de reconhecer as células cancerígenas com uma precisão excepcional e liberar medicamentos potentes apenas onde são necessários.


Além do tratamento do câncer, esta pesquisa abre caminho para uma nova geração de medicamentos autônomos e autorregulados. Este trabalho é publicado na Nature Biotechnology.

A possibilidade de atingir diretamente as células tumorais com medicamentos especializados revoluciona o tratamento do câncer. Ela permite preservar os tecidos saudáveis e reduzir os efeitos colaterais da quimioterapia. Entre os tratamentos mais promissores estão os conjugados anticorpo-fármaco (ADC), que exploram anticorpos monoclonais para encaminhar os medicamentos diretamente até as células cancerígenas. Embora extremamente eficazes, os ADC sofrem, no entanto, de baixa penetração nos tecidos e de uma capacidade limitada de carga medicamentosa.

Para remediar isso, cientistas desenvolveram uma nova tecnologia baseada em fitas de DNA sintético. Devido ao seu pequeno tamanho, os componentes do DNA se deslocam mais facilmente através dos tumores do que as terapias tradicionais baseadas em anticorpos, frequentemente mais volumosas e limitadas na quantidade de moléculas medicamentosas que podem transportar.

Mais direcionados e mais eficazes

Neste novo sistema, fitas de DNA independentes transportam cada uma um componente distinto: duas fitas estão associadas a diferentes marcadores de câncer, enquanto uma terceira está ligada a um medicamento citotóxico, ou seja, um agente destruidor de células. Quando os dois marcadores específicos do câncer identificam simultaneamente seu alvo e se ligam a ele, as diferentes fitas de DNA transportadoras se auto montam para desencadear a ação do medicamento citotóxico.

Esta montagem permite a administração de concentrações mais elevadas de medicamento, amplificadas por vários fragmentos de DNA que se juntam onde é necessário. À semelhança da autenticação de dois fatores num site bancário, este processo só ocorre quando os dois marcadores do câncer estão presentes. Se um dos marcadores estiver ausente, a reação em cadeia de hibridização não pode iniciar e o medicamento permanece inativo.


Em laboratório, esta tecnologia permitiu identificar com sucesso células cancerígenas apresentando combinações específicas de proteínas de superfície e administrar de maneira seletiva medicamentos potentes, sem danificar as células saudáveis vizinhas. Os cientistas também demonstraram que é possível combinar várias moléculas ativas dentro de um mesmo tratamento, uma estratégia que poderia contribuir para prevenir ou superar a resistência aos medicamentos.

"Isso pode marcar um avanço importante na evolução da medicina, com a introdução de medicamentos autônomos. Até agora, os computadores e a IA nos ajudaram a projetar novos medicamentos. A novidade aqui é que o medicamento pode ele mesmo, e de maneira simples, 'calcular' e responder inteligentemente aos sinais biológicos", explica Nicolas Winssinger, professor ordinário do Departamento de Química Orgânica da Seção de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da UNIGE, e último autor deste estudo.

Como um "computador"

Assim como os computadores são construídos sobre operações lógicas simples (e, ou, não), esta tecnologia aplica o mesmo princípio a nível molecular. Nesta primeira demonstração, uma porta lógica "e" garante a ativação apenas quando dois biomarcadores do câncer estão presentes, o que torna o medicamento altamente seletivo.

Os tratamentos futuros poderiam integrar mais funções lógicas, permitindo-lhes adaptar-se à resposta única e complexa de cada paciente e minimizar os efeitos colaterais. Em vez de substituir a supervisão humana, estas inovações visam tornar as terapias mais direcionadas e mais eficazes, oferecendo assim uma nova esperança para cuidados personalizados.

Esta pesquisa foi apoiada pelo Fundo Nacional Suíço (FNS) e baseia-se nos trabalhos fundamentais do anterior programa NCCR Chemical Biology.