Matar o cancro com genes e calor

Cientistas desenvolveram um novo método que transfere eficientemente genes para células cancerígenas, e que ativados por luz matam as células. O método pode levar ao desenvolvimento de terapias genéticas para o cancro.

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Laboratório
Laboratório. Foto: DR

Os cientistas Mineko Kengaku, Tatsuya Murakami e outros cientistas do Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), da Universidade de Kyoto, desenvolveram um novo método que modifica a superfície dos nanobastões (em inglês, nanorods) de ouro, tornando-os mais eficientes no transporte de genes que matam as células cancerígenas.

O método envolve o revestimento dos nanobastões de ouro, que produzem calor quando expostos a um laser próximo de infravermelho, com o oleato de lipídios e DOTAP. Os lipídios aumentam a capacidade dos nanobastões de interagir e penetrar nas células.

A equipa de cientistas também desenvolveu um portador de genes, conhecido como um vetor plasmídico, que inclui uma ‘proteína de choque térmico’ que é ativada por calor.

Esta é a entrega e ativação de genes por nanobastões de ouro. Os nanobastões de ouro revestidos com lipídios ligam-se eficientemente ao ADN e penetram nas células. A equipa de cientistas desenvolveu um gene artificial que é ativado pelo calor gerado pelos nanobastões de ouro após a exposição à iluminação de luz próximo do infravermelho.
Esta é a entrega e ativação de genes por nanobastões de ouro. Os nanobastões de ouro revestidos com lipídios ligam-se eficientemente ao ADN e penetram nas células. A equipa de cientistas desenvolveu um gene artificial que é ativado pelo calor gerado pelos nanobastões de ouro após a exposição à iluminação de luz próximo do infravermelho. © Kyoto University iCeMS

O novo método e, em primeiro lugar, o vetor foi ligado ao gene da ‘proteína fluorescente verde melhorada’ (EGFP, do inglês) e depois transferido para células de mamífero pelos nanobastões de ouro revestidos de lipídios.

Com os nanobastões nas células, estas foram expostas a um laser próximo do infravermelho durante dez segundos, os nanobastões de ouro aqueceram, e o calor ativou o gene EGFP. As células que não eram o alvo apresentaram pouca ou nenhuma expressão de EGFP, ou seja, o gene não foi ativado.

Uma proteína chamada TRAIL foi então adicionada ao vetor plasmídico. A TRAIL induz a morte celular em linhas celulares de cancro. A iluminação infravermelha de células transfectadas por TRAIL levou a uma alta taxa de mortalidade celular nas células cancerígenas circundantes.

Os nanobastões de ouro que transportam o gene TRAIL induzível pelo calor são transfectados para células cancerígenas. As células cancerígenas expressam recetores TRAIL enquanto as células normais não. A iluminação por um laser próximo do infravermelho aquece nanobastões de ouro e induz a expressão TRAIL em células transfectadas. TRAIL, em seguida, mata as células cancerígenas circundantes.
Os nanobastões de ouro que transportam o gene TRAIL induzível pelo calor são transfectados para células cancerígenas. As células cancerígenas expressam recetores TRAIL enquanto as células normais não. A iluminação por um laser próximo do infravermelho aquece nanobastões de ouro e induz a expressão TRAIL em células transfectadas. TRAIL, em seguida, mata as células cancerígenas circundantes.© Kyoto University iCeMS

Os cientistas mostraram, desta forma, que os nanobastões de ouro revestidos com lipídios podem ajudar no desenvolvimento de terapias moleculares de cancro mais eficazes.

No estudo já publicado na revista ‘Scientific Reports’, os cientistas concluem que o novo método a que chegaram “oferece uma oportunidade única para a expressão do transgene induzido por luz, em células de mamíferos por um laser de infravermelho próximo, com uma fototoxicidade mínima”.

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