Luz infravermelha e nanozimas abrem caminho para novas terapias contra o câncer

Um grupo de pesquisadores desenvolveu um sistema inovador que utiliza luz infravermelha e nanozimas - nanomateriais com propriedades semelhantes às enzimas naturais - e que melhora o reparo de danos ao DNA, o que tem aplicações biomédicas em potencial, como o tratamento de alguns tipos de câncer.

A pesquisa foi publicada na revista científica 'Nanoscale' e é uma colaboração entre o Instituto de Tecnologia Química (ITQ), um centro conjunto do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha (CSIC) e da Universidade Politécnica de Valência (UPV), e o Instituto de Ciências Moleculares (ICMol) da Universidade de Valência (UV).

O sistema é baseado em um nanohíbrido, um material que combina diferentes componentes em escala nanométrica para obter propriedades exclusivas. Nesse caso, ele consiste em nanopartículas nas quais foram introduzidos átomos de itérbio e érbio (dois elementos químicos das chamadas terras raras), capazes de absorver a luz infravermelha e transformá-la em luz visível. Essas nanopartículas são revestidas em sua superfície com um fotossensibilizador, um composto capaz de absorver a energia gerada pela nanopartícula e usá-la para desencadear uma reação química.

O nanohíbrido age como uma fotoenzima (uma enzima ativada por luz), que usa a energia da luz para desencadear reações químicas capazes de reparar danos ao DNA. Esses danos aumentam a probabilidade de mutações no DNA, que podem levar a doenças como o câncer. O avanço descoberto na pesquisa representa um primeiro passo importante no projeto de nanozimas que podem ser usadas para aplicações terapêuticas biomédicas não invasivas.

A pesquisa concentrou-se no estudo de duas lesões de DNA que fazem parte da família de adutos de eteno, na qual o grupo ITQ tem experiência. Essas lesões podem ter um impacto na saúde devido ao seu potencial tóxico. Os adutos estudados, derivados dos nucleosídeos guanosina e adenina (componentes-chave do DNA), são lesões mutagênicas constantemente presentes no corpo. Os nanohíbridos desenvolvidos demonstraram regenerar os nucleosídeos originais usando luz infravermelha.

FOTOQUÍMICA CONTRA O CÂNCER

"A terapia fotodinâmica está ganhando cada vez mais destaque como um tratamento complementar e seletivo para vários tipos de câncer, graças à sua capacidade de destruir células tumorais com danos mínimos aos tecidos saudáveis. Essa abordagem está se estabelecendo como uma alternativa promissora aos tratamentos convencionais mais agressivos", explica Virginie Lhiaubet, cientista pesquisadora do CSIC no ITQ e coautora do estudo.

No entanto, os especialistas destacam que a terapia fotodinâmica tem uma limitação fundamental, que é a baixa penetração da luz ultravioleta visível nos tecidos, principalmente devido aos cromóforos endógenos, substâncias presentes no corpo humano que absorvem a luz, como a hemoglobina, a melanina ou as vitaminas. Os nanohíbridos desenvolvidos superam a desvantagem da falta de penetração da luz ultravioleta visível, pois exigem o uso de luz infravermelha próxima para ativação, o que melhora a profundidade da penetração da luz nos tecidos devido à absorção mínima de componentes endógenos.

"Os esforços futuros nessa área de pesquisa se concentrarão na otimização e no aprimoramento do sistema desenvolvido para maximizar a eficiência do reparo fotográfico. Também investigaremos a ampliação da versatilidade das estratégias de reparo de DNA acionadas por luz", diz María González Béjar, professora sênior de UV no ICMol e coautora da pesquisa.