Um mundo invisível
O que passa na sua cabeça quando ouve sobre o mundo das nano coisas? Nanotecnologia, nanociência, nanomedicina…
Eu sempre imaginei robozinhos, quase com vontade própria, deixando chips menores, materiais melhores e tudo mais eficiente.
Um mundo paralelo que parecia existir somente nos artigos científicos, mas o percebi atravessando a minha vida quando fiz pesquisas de novos medicamentos contra o câncer.
Um doutorado de 10 anos de estudo depois, ainda fico maravilhada ao ler sobre as descobertas que a nanociência está trazendo.
Vou te levar comigo nesse post para dentro desse nano mundo que parece muito complicado, mas você vai ver que ele é bem simpático.
O que é “nano”?
A nanociência estuda o que está no tamanho da escala nanométrica. Para você imaginar:
- 1 nanômetro (nm) é 9 milhões de vezes menor do que 1 metro. Impossível perceber com seus olhos e com microscópios comuns.
- Uma molécula de medicamento tem cerca de 1 nm. Ou seja, não podemos vê-la.
- Uma partícula nano usada contra o câncer mede entre 3 e 200 nm. Já fica mais fácil para ver em microscópios avançados.
- Uma célula do corpo humano tem, em média, 10.000 nm. Isso nós conseguimos ver tranquilamente nos microscópios.
Ou seja: moléculas < nanopartículas < células.
Essas partículas podem ser esféricas, como pequenas bolinhas, ou até com formas tão diferentes como a de uma flor (você pode digitar “flower shaped nanoparticles” no google imagem para conferir.
Gosto de pensar nas nanopartículas como um “cavalo de Tróia” porque essa é a estratégia que usamos para elas levarem os medicamentos aonde precisamos. Elas carregam o medicamento dentro de si e atravessam barreiras que a molécula do medicamento sozinha não conseguiria vencer.
Na superfície delas, ainda podemos usar técnicas para decorá-las colocando uma “molécula-alvo”, que as camuflam no corpo e aumentam as chances de o medicamento chegar aonde precisa.
É como se uma nanopartícula fosse o envelope de uma carta, cujo conteúdo é o remédio, e na parte de fora está o endereço e a camuflagem.
Os desafios dos tratamentos clássicos
Nos tratamentos de câncer tradicionais contra o câncer, enfrentamos alguns problemas que as nanopartículas podem ajudar a resolver:
1º – O medicamento precisa se dissolver no ambiente do corpo
Como somos feitos, em grande parte, por água, moléculas de medicamento pouco solúveis podem se agrupar em aglomerados grandes demais para entrar nas células.
Como o nano ajuda: ao colocar as moléculas do medicamento dentro das nanopartículas, ele deixa de agrupar no corpo e ainda o protegemos de degradação. Para impedir que as próprias nanopartículas grudem entre si, adicionamos moléculas na superfície que equilibram as forças de atração e repulsão.
2º – O medicamento precisa escapar das defesas do corpo
O organismo possui proteínas de vigilância que reconhecem e eliminam qualquer substância estranha.
Como o nano ajuda: ao revestir as nanopartículas com polímeros ou proteínas, familiares ao corpo, elas passam despercebidas pela patrulha de defesa imunológica.
3º – O medicamento precisa atravessar barreiras naturais
Alguns tecidos tem muros de proteção que impedem os medicamentos de chegar aonde precisam agir. No caso do cérebro, existe a barreira hematoencefálica, que só deixa entrar moléculas muito pequenas. É como se fosse uma barreira para entrar em um clube exclusivo e o segurança só deixasse passar quem estivesse com o nome na lista. As moléculas de medicamento raramente estão na lista.
Como o nano ajuda: podemos decorar a superfície das nanopartículas com moléculas que estariam com o nome na lista e o cérebro reconheceria facilmente, como moléculas de glicose, por exemplo. Assim, elas atravessam a barreira hematoencefálica como se fossem um alimento, liberando o medicamento lá dentro, como um cavalo de Troia.
4º – O medicamento precisa chegar no tumor
5º – O medicamento precisa entrar na célula de câncer
As células tumorais se parecem muito com as células saudáveis e é difícil atingir apenas as “vilãs”.
Como o nano ajuda: procuramos pequenas diferenças entre as células saudáveis e as de câncer. Células de câncer de mama, por exemplo, precisam de mais moléculas de ácido fólico do que as células normais e, por isso, elas têm mais receptores de ácido fólico na superfície delas. Se decorarmos a nanopartícula com essa moléculas, ela se liga preferencialmente às células doentes, como num sistema de reconhecimento “chave e fechadura”.
Agora imagine que essas partículas podem carregar dois ou mais medicamentos ao mesmo tempo. Podemos, inclusive, combinar diferentes tipos de tratamentos, como a quimioterapia e a imunoterapia.
Além disso, podemos rastrear essas partículas para saber aonde e como acumulam no corpo, ajudando também no diagnóstico enquanto tratam. Esses seriam os sistemas chamados de teranósticos.
Apesar dos avanços, muita coisa ainda está em fase pré-clínica. Desde 1995, quando a FDA aprovou o primeiro medicamento nano (o Doxil), já foram registrados mais de 50. Mas a maioria ainda não traz toda a sofisticação que descrevi aqui.
A nanociência em oncologia ainda está na adolescência. Precisa amadurecer em custo, padronização e comportamento no corpo. Mas, pelo que temos visto nas últimas duas décadas, é apenas questão de tempo até que esses sistemas saiam dos laboratórios e cheguem às farmácias.
E, quando isso acontecer, o invisível será essencial na luta contra o câncer.
Fonte:
1) Nanomedicine in Cancer Clinics: Are We There Yet? P. P. Nayak, Nijil S, A. Narayanan, A. K. Badekila, S. Kini. Current Pathobiology Reports (2021), 9, 43–55.
2) Emerging Nanopharmaceuticals and Nanonutraceuticals in Cancer Management. L. Salama, E. R. Pastor, T. Stone, S. A. Mousa. Biomedicines (2020), 8, 347.
