Cientistas do C2TN usam ouro para desenvolver novos tratamentos contra o cancro

domingo, fevereiro 04, 2018

Hoje, dia 4 de Fevereiro, assinala-se o Dia Mundial do Cancro, um dia internacional destinado a consciencializar as populações para esta problemática e a encorajar a sua prevenção, diagnóstico e tratamento. Aproveitando a ocasião, damos-lhe a conhecer um dos trabalhos desenvolvidos neste âmbito no nosso centro, o Centro de Ciências e Tecnologias Nucleares (C2TN).

O cancro permanece uma das patologias com maior incidência e mortalidade na sociedade moderna, o que justifica o destaque dado a esta temática na investigação científica atual. Assim, a procura de soluções que alterem esta realidade é crucial, como seja o desenvolvimento de novos fármacos (terapeuticamente mais eficientes) e de novas metodologias de diagnóstico (para diagnósticos mais precoces e precisos) que possam contribuir de forma significativa para a saúde e bem-estar geral da população.

Neste contexto, o grupo de Ciências Radiofarmacêuticas do C2TN dedica-se ao estudo, desenvolvimento e avaliação biológica de compostos radioativos com potencial interesse como radiofármacos para diagnóstico e terapêutica, designadamente de cancro. O recurso a diferentes radiofármacos - isto é, fármacos que contêm um isótopo radioativo na sua composição - já é prática corrente em Medicina Nuclear, há largos anos. No entanto, são ainda necessárias alternativas mais eficazes contra diferentes tipos de cancro.

Uma das áreas de investigação que procura responder a esta necessidade é a nanotecnologia, nomeadamente através do desenvolvimento de nanopartículas com interesse médico. E o que são nanopartículas? São partículas cujo tamanho se encontra na escala nanométrica, ou seja, entre 1 a 100 nanómetros (nm). Estas dimensões são muito, muito pequenas, não sendo visíveis a olho nu. De facto, podemos considerar que uma nanopartícula está para uma bola de futebol, como uma bola de futebol está para o planeta terra! Estas nanopartículas podem ser feitas dos mais diversos materiais e podem ser manipuladas, o que as torna muito atrativas no desenvolvimento de novas aplicações clínicas.

Por esse motivo, o desenvolvimento de nanopartículas de ouro com potencial interesse em terapêutica e imagiologia de cancro é o trabalho que hoje divulgamos. Estas nanopartículas têm uma forma esférica e contêm moléculas ligadas à sua superfície que desempenham diferentes funções. Umas moléculas têm a capacidade de transportar isótopos radioativos, que podem ser usados para diagnóstico de cancro através de técnicas de imagiologia nuclear. Outras são biomoléculas que conferem às nanopartículas uma maior afinidade para os tumores, isto é, permitem reconhecer dadas estruturas moleculares presentes nos tumores 'indicando' às nanopartículas para onde se devem dirigir. Isto permite que haja uma redução da acumulação das nanopartículas nos órgãos saudáveis, com a consequente diminuição da ocorrência de efeitos secundários indesejados.

Além disso, estas nanopartículas de ouro têm também a capacidade de potenciar a eficácia da radioterapia pois podem libertar eletrões quando expostas à radiação usada neste tipo de tratamento. No entanto, é crucial que os eletrões sejam emitidos por nanopartículas acumuladas no interior das células cancerígenas (daí a importância de que sejam devidamente direcionadas para os tumores!), de modo a obter um aumento significativo da sua morte celular. Desta forma, o tratamento de radioterapia torna-se mais eficaz, permitindo reduzir a dose de radiação a que o paciente fica exposto com minimização dos efeitos adversos.

Quer saber mais sobre este trabalho? Não hesite em contactar-nos ou obtenha mais informação no nosso site!

Trabalho da autoria de Francisco Silva.

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Today, the 4th of February, is World Cancer Day, an international day whose aim is to increase awareness of cancer, promoting its prevention, detection, and treatment. As such, we wanted to take this opportunity to share some of the work developed on this topic in our research centre, the Centre for Nuclear Sciences and Technologies (C2TN).

Cancer remains one of the pathologies with the highest incidence and mortality rates in the modern society, which justifies the heavy focus given to this thematic in today’s scientific research. Thus, finding solutions that can alter this reality is crucial, such as the development of new pharmaceuticals (therapeutically more efficient) and of new diagnostic methods (which allow for an earlier and more precise diagnosis) that can significantly contribute to the health and well-being of the population.

It is in this context that the group of Radiopharmaceutical Sciences from C2TN is dedicated to the study, development and biological evaluation of radioactive compounds as potential radiopharmaceuticals for the diagnosis and treatment of pathologies like cancer. The use of different radiopharmaceuticals – pharmaceuticals that contain a radioactive isotope – has been largely applied in Nuclear Medicine for many years. However, more effective alternatives against different types of cancer are still needed.

One of the research areas that might very well constitute one of those alternatives is nanotechnology, specifically through the development of nanoparticles of medical interest. What are nanoparticles though? Nanoparticles are particles whose size is comprised in the nanometric scale, that is between 1 and 100 nanometers (nm). Such particles are very, very small, being invisible to the naked eye. In fact, one might say that the size difference between a nanoparticle and a football ball is the same as the one between a football ball and planet earth! These nanoparticles can be made of several materials and can be manipulated, making them an attractive option for the development of new clinical applications.

For this reason, the development of gold nanoparticles with potential interest for imaging and treatment of cancer is the work that we are highlighting today. These nanoparticles are spherical in shape and contain different molecules on their surface that serve different purposes. Some molecules have the ability to transport radioactive isotopes, which can be used to diagnose cancer through nuclear imaging techniques. Others are biomolecules that confer the nanoparticules a higher affinity to the tumors, recognizing specific molecular structures present in those tumors, and 'indicating' the nanoparticles where to go. This allows for a decrease in the accumulation of nanoparticles in healthy organs, significantly reducing the occurrence of unwanted side-effects for the patient.

In addition, these gold nanoparticules also have the ability to increase the efficiency of radiotherapy as they can release electrons when exposed to the radiation used during this type of treatment. However, it is crucial that the electrons are emitted by nanoparticules that are located inside the tumor cells (and hence the need that they accurately find their way to the tumor!), so that we can obtain a significant increase in the cell death of tumor cells only. In this way, the radiotherapy treatment becomes more efficient, allowing to reduce the radiation dose the patient is subjected to with minimization of adverse secondary effects.

Want to know more? Do not hesitate to contact us or check out our website for more information!

Work authored by Francisco Silva.

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