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As novidades desenvolvidas em terapias de câncer por magnetohipertermia

6 de Novembro de 2018

Pesquisadores do CDTN e do Instituto de Ciências Biológicas, da Universidade Federal de Minas Gerais (ICB/UFMG), desenvolveram e depositaram pedido de patente no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) de novo processo de síntese de um material hibrido contendo nanotubos de nitreto de boro associados às ferritas magnéticas, em escala nanométrica (um milhão de vezes menor que um milímetro).  O objetivo foi o de proporcionar um aquecimento eficiente da região tumoral, adequado para o tratamento de câncer. A geração de calor por aplicação de campo magnético alternado ocorre devido ao fenômeno conhecido como magnetohipertermia.

A terapia por magnetohipertermia é uma proposta para o tratamento de tumores que, combinado com tratamentos tradicionais, como radioterapia e quimioterapia, otimiza os resultados esperados. O método consiste no aquecimento da região tumoral por meio de partículas magnéticas sob o efeito de um campo magnético alternado. O propósito é matar as células cancerosas, uma vez que estas são mais sensíveis ao calor que as células saudáveis e morrem a temperaturas entre 41 e 42 °C.

Fig.1 – Imagens de microscopia eletrônica de transmissão do híbrido BNNT@NiFe2O4, mostrando a formação de nanotubos com diâmetro entre 20 e 40 nm e a presença das nanopartículas aderidas às paredes e ocupando os espaços internos dos nanotubos.

Dentre os nanomateriais magnéticos que vêm sendo investigados atualmente para aplicações biológicas são destaques as ferritas do tipo MFe₂O₄ (M= Co, Ni, Mn, Zn, Cu, Mg e outros). Mas, de acordo com os estudos, essas nanopartículas magnéticas possuem uma elevada energia superficial e, por isso, têm maior tendência a se oxidar e se agregar, resultando em menor biocompatibilidade. Esses fatores dificultam o uso desses materiais como agentes de hipertermia em aplicações biológicas.

Com o intuito de solucionar esses problemas de biocompatibilidade, os pesquisadores desenvolveram um novo material, híbrido, em que as nanopartículas de ferrita magnética estão associadas aos nanotubos de nitreto de boro.

A metodologia utilizada para a obtenção do híbrido é um novo método de síntese combinada dos nanotubos de nitreto de boro (obtidos a partir de um processo baseado em deposição química de vapor) e ferritas magnéticas nanoestruturadas (obtidas pelo método químico de co-precipitação).

Durante os estudos, os pesquisadores comprovaram que as ferritas possuem propriedades favoráveis para a conversão de energia magnética em energia térmica por indução magnética, configurando assim uma potencial opção para um agente gerador de calor. Já os nanotubos de nitreto de boro possuem uma boa biocompatibilidade, além de sua capacidade de se internalizar nas células. A combinação desses dois materiais culminou em um novo material com suas propriedades somadas.

O material final tem a capacidade de se internalizar nas células, sem acarretar qualquer prejuízo ao metabolismo das mesmas e, quando submetido a um campo magnético alternado, suas propriedades combinadas com o perfil superparamagnético das partículas permitiram atingir a temperatura necessária para a terapia de magnetohipertermia. Assim, o material exibiu uma eficiência maior do que a descrita pela maioria dos sistemas.

Um novo teste de performance também foi desenvolvido para avaliar a eficácia do nanomaterial como agente capaz de matar as células cancerosas. Dessa forma, o ensaio biológico realizado permitiu a determinação quantitativa da morte celular causada e, assim, a eficiência do tratamento pode ser avaliada de forma percentual.

Fig. 2 – Ensaio de hipertermia magnética: (a) curvas de aquecimento do híbrido BNNT@NiFe2O4 e (b) imagem térmica da dispersão de nanopartículas de ferritas em água.

Os resultados indicaram que a internalização do híbrido promove, em presença de campo magnético alternado, uma maior porcentagem de morte das células tumorais, enquanto a simples adição do material nas células não causa grandes alterações em seu metabolismo. Foi observada a morte de mais de 80% das células tumorais em um único ciclo de tratamento, comprovando a grande eficiência deste sistema.

Em síntese, esse pedido de patente tratou de um híbrido inovador, preparado por um novo processo que permite a obtenção de um material com as propriedades de seus componentes combinadas, podendo assim potencializar sua eficiência. Sua aplicabilidade à terapia do câncer foi verificada por um novo teste de performance, in vitro, que permitiu mensurar a eficiência do material para matar células tumorais.

No CDTN, a equipe de pesquisadores teve a coordenação de Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. e foi composta por Thaylice Cristina Sampaio Cabral, Edésia Martins Barros de Sousa, Tiago Hilário Ferreira e Adriana Silva de Albuquerque. Já pelo ICB/UFMG, fizeram parte Marcelo Coutinho Miranda e Dawidson Assis Gomes.

Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. - jornalista