{"id":8515,"date":"2020-03-31T11:18:05","date_gmt":"2020-03-31T14:18:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/?p=8515"},"modified":"2020-04-06T17:03:07","modified_gmt":"2020-04-06T20:03:07","slug":"artigo-em-destaque-uma-maquina-molecular-para-combater-o-cancer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-uma-maquina-molecular-para-combater-o-cancer\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Uma m\u00e1quina molecular para combater o c\u00e2ncer."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: A reversible, switchable pH-driven quaternary ammonium pillar[5]arene nanogate for mesoporous silica nanoparticles.<\/strong> Santos, ECS ; dos Santos, TC; Fernandes, TS; Jorge, FL; Nascimento, V; Madriaga, VGC ; Cordeiro, PS; Checca, NR; Da Costa, NM; Pinto, LFR;\u00a0Celia<\/span>\u00a0Ronconi. J. Mater. Chem. B, 2020,8, 703-714.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1039\/C9TB00946A<\/a><\/p>\n

Uma m\u00e1quina molecular para combater o c\u00e2ncer\u00a0<\/strong><\/p>\n

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Em 2016, as menores m\u00e1quinas j\u00e1 criadas pelo ser humano, as m\u00e1quinas moleculares ou nanom\u00e1quinas, ganharam visibilidade com o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica<\/a>. Essas m\u00e1quinas de dimens\u00f5es nanom\u00e9tricas, cujas pe\u00e7as s\u00e3o mol\u00e9culas que realizam movimentos controlados, poder\u00e3o ajudar a humanidade a realizar importantes tarefas na escala do diminuto.<\/p>\n

Na \u00e1rea da sa\u00fade, uma dessas tarefas \u00e9 o combate eficaz a c\u00e9lulas cancerosas sem danificar os tecidos saud\u00e1veis. Sabe-se que um dos principais problemas das terapias mais usadas atualmente \u00e9 seu efeito adverso nos tecidos sadios \u2013 problema que tem levado muitos cientistas a desenvolver diferentes sistemas que possam levar os f\u00e1rmacos diretamente e sem vazamentos at\u00e9 as c\u00e9lulas cancerosas.<\/p>\n

Na Universidade Federal Fluminense (UFF), a professora C\u00e9lia Machado Ronconi<\/a>\u00a0e sua equipe cient\u00edfica trabalham h\u00e1 dez anos no desenvolvimento de nanom\u00e1quinas para o tratamento do c\u00e2ncer. Em seu p\u00f3s-doutorado, realizado entre 2003 e 2005, a cientista aprendeu sobre m\u00e1quinas moleculares na University of California, Los Angeles (UCLA), em um dos laborat\u00f3rios mais qualificados do mundo no assunto, o grupo de pesquisa de Sir James Fraser Stoddart, quem, anos depois, seria laureado com o Pr\u00eamio Nobel mencionado no in\u00edcio desta mat\u00e9ria junto a Jean-Pierre Sauvage e Bernard L. Feringa.<\/p>\n

Em artigo recentemente publicado no Journal of Materials Chemistry B, a professora C\u00e9lia Ronconi, sua equipe e colaboradores, todos de institui\u00e7\u00f5es brasileiras, apresentaram uma nova nanom\u00e1quina composta por um reservat\u00f3rio de f\u00e1rmacos e uma tampa. A m\u00e1quina \u00e9 capaz de abrir ou fechar a tampa respondendo a mudan\u00e7as na acidez do meio no qual se encontra.\u00a0 Quando o pH do meio \u00e9 similar ao do sangue de um ser humano saud\u00e1vel (meio fisiol\u00f3gico), a tampa permanece fechada, impedindo a sa\u00edda do f\u00e1rmaco. Quando o pH \u00e9 mais \u00e1cido, como ocorre no entorno de c\u00e9lulas cancerosas, a tampa abre e o f\u00e1rmaco \u00e9 liberado. Em testes in vitro (em laborat\u00f3rio), a nanom\u00e1quina carregada com uma conhecida droga quimioter\u00e1pica demonstrou ser mais eficaz do que o f\u00e1rmaco puro na elimina\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas de c\u00e2ncer de mama, destruindo 92% delas em 48 horas.<\/p>\n

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O destaque desta figura mostra um zoom da nanom\u00e1quina carregada com o f\u00e1rmaco (bolinhas verdes). No zoom \u00e9 poss\u00edvel distinguir um dos nanocanais do reservat\u00f3rio fechado pela sua nanotampa, impedindo a sa\u00edda da droga.<\/figcaption><\/figure>\n

Com essas caracter\u00edsticas, a nanom\u00e1quina desenvolvida na UFF mostra potencial para aplica\u00e7\u00e3o na entrega de f\u00e1rmacos quimioter\u00e1picos em c\u00e9lulas cancerosas. \u201cOs resultados deste trabalho foram extremamente promissores\u201d, diz a professora Ronconi. \u201cPor\u00e9m, ainda h\u00e1 muito a ser estudado. As pr\u00f3ximas etapas do trabalho ser\u00e3o testar a nanom\u00e1quina carregada com o f\u00e1rmaco em outras linhagens de c\u00e9lulas de c\u00e2ncer de mama, pois n\u00f3s testamos apenas para uma linhagem (MCF-7). Tamb\u00e9m testaremos a toxicidade do dispositivo sem o f\u00e1rmaco em c\u00e9lulas sadias e, se os resultados forem positivos, ser\u00e3o feitos estudos in vivo, usando nesses ensaios camundongos alterados geneticamente para ter o sistema imune deficiente\u201d, comenta.<\/p>\n

Montagem e funcionamento da nanom\u00e1quina<\/strong><\/p>\n

Para cumprir a fun\u00e7\u00e3o de reservat\u00f3rio, o grupo da UFF sintetizou nanopart\u00edculas esf\u00e9ricas de s\u00edlica mesoporosa de cerca de 85 nm de di\u00e2metro. Al\u00e9m de ser biocompat\u00edvel, esse material tem a particularidade de ter uma estrutura interna similar a um favo de mel, com um conjunto de nanocanais de at\u00e9 4 nm de di\u00e2metro, nos quais as mol\u00e9culas do f\u00e1rmaco podem ser armazenadas. As nanopart\u00edculas foram recobertas com grupos carboxil (- COOH) que melhoraram a intera\u00e7\u00e3o do reservat\u00f3rio com a sua tampa. Para a tampa, os pesquisadores escolheram o pilarareno, uma mol\u00e9cula artificial formada por cinco an\u00e9is arom\u00e1ticos ou arenos, cuja primeira s\u00edntese data de 2008 na literatura cient\u00edfica.<\/p>\n

Na montagem e opera\u00e7\u00e3o da nanom\u00e1quina, as intera\u00e7\u00f5es eletrost\u00e1ticas de atra\u00e7\u00e3o controladas pelo pH do meio foram as grandes aliadas da equipe cient\u00edfica da UFF. De fato, conforme confirmaram os pesquisadores em seus experimentos, em uma solu\u00e7\u00e3o com pH de 7,4, que representa a acidez do sangue saud\u00e1vel, os grupos carboxil (-COOH) que recobrem o reservat\u00f3rio perdem um pr\u00f3ton formando grupos carboxilato (-COO-), negativamente carregados, os quais interagem eletrostaticamente com a tampa positivamente carregada. Dessa maneira, a atra\u00e7\u00e3o eletrost\u00e1tica aproxima as duas pe\u00e7as da nanom\u00e1quina at\u00e9 impedir a sa\u00edda do f\u00e1rmaco. Ao diminuir o pH, ou seja, ao tornar a solu\u00e7\u00e3o mais \u00e1cida, os grupos carboxilato\u00a0(-COO-) ganham pr\u00f3tons, neutralizando sua carga. Em consequ\u00eancia, a atra\u00e7\u00e3o eletrost\u00e1tica entre a tampa e o reservat\u00f3rio se desfaz, a tampa abre e o f\u00e1rmaco \u00e9 liberado.<\/p>\n<\/div>\n

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\"Funcionamento
Funcionamento da nanom\u00e1quina carregada com o f\u00e1rmaco (bolinhas cor de rosa). \u00c0 esquerda, em pH fisiol\u00f3gico, as tampas fecham os nanocanais do reservat\u00f3rio. \u00c0 direita, o meio mais \u00e1cido gera o afastamento das tampas e o f\u00e1rmaco \u00e9 liberado.<\/figcaption><\/figure>\n

Nos experimentos realizados, o grupo da UFF conseguiu liberar a droga quimioter\u00e1pica parcialmente (34%) em um pH de 5,5 (provavelmente similar ao do entorno de c\u00e9lulas cancerosas) e quase totalmente (91%) em um meio com acidez de 2,0. Todos os experimentos foram realizados a uma temperatura de 37 \u00b0C, similar \u00e0 do corpo humano.<\/p>\n

Hist\u00f3ria do trabalho\u00a0<\/strong><\/p>\n

Desde 2009, ano em que se tornou professora da UFF e montou o Laborat\u00f3rio de Qu\u00edmica Supramolecular e Nanotecnologia, a\u00a0professora C\u00e9lia Ronconi tem trabalhado nas diversas fases do desenvolvimento de diferentes nanom\u00e1quinas e sistemas de transporte e libera\u00e7\u00e3o de f\u00e1rmacos, utilizando est\u00edmulos qu\u00edmicos, magn\u00e9ticos e luminosos. Durante o doutorado de Evelyn da Silva Santos<\/a>, sob orienta\u00e7\u00e3o de Ronconi, um prot\u00f3tipo de nanom\u00e1quina foi desenvolvido usando material dispon\u00edvel no mercado. Entretanto, novos estudos realizados depois da defesa do doutorado, que ocorreu em 2018, mostraram que as nanopart\u00edculas usadas como reservat\u00f3rios formavam aglomerados no meio fisiol\u00f3gico (a solu\u00e7\u00e3o que emula o sangue nos experimentos). Dessa forma, a professora Ronconi envolveu o p\u00f3s-doc Thiago Cust\u00f3dio dos Santos<\/a>\u00a0e a doutoranda Tamires Soares Fernandes<\/a>\u00a0no desenvolvimento de um novo material. \u201cEles deram continuidade ao projeto e sintetizaram um material com excelente dispers\u00e3o no meio fisiol\u00f3gico e o dispositivo foi refeito, bem como os estudos de libera\u00e7\u00e3o do f\u00e1rmaco\u201d, conta a professora. Os testes biol\u00f3gicos da nanom\u00e1quina foram realizados no grupo de carcinog\u00eanese molecular do INCA, por meio dos pesquisadores Luis Felipe Ribeiro Pinto e Nath\u00e1lia Meireles da Costa, e da t\u00e9cnica Fernanda Jorge. O estudo tamb\u00e9m contou com a participa\u00e7\u00e3o do Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas (CBPF) na caracteriza\u00e7\u00e3o dos materiais por t\u00e9cnicas de microscopia, realizada no Laborat\u00f3rio Multiusu\u00e1rio de Nanoci\u00eancia e Nanotecnologia (LABNANO). A pesquisa recebeu financiamento das ag\u00eancias CNPq (Projeto Universal), CAPES (Bolsas de Estudo) e FAPERJ (Programas Institui\u00e7\u00f5es Sediadas no RJ e Cientista do Nosso Estado).<\/p>\n

\"Os
Os autores principais do trabalho. A partir da esquerda: Evelyn Santos, Thiago Cust\u00f3dio, Tamires Soares e C\u00e9lia M. Ronconi.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

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O artigo cient\u00edfico de autoria de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: A reversible, switchable pH-driven quaternary ammonium pillar[5]arene nanogate for mesoporous silica nanoparticles. Santos, ECS ; dos Santos, TC; Fernandes, TS; Jorge, FL; Nascimento, V; Madriaga, VGC ; Cordeiro, PS; Checca, NR; Da Costa, NM; Pinto, LFR;\u00a0Celia\u00a0Ronconi. […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[182,1921,1924,1922,1923,1725,1726,119,1925,1926,282],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8515"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8515"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8515\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8541,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8515\/revisions\/8541"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8515"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8515"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8515"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}