Os pesquisadores desenvolveram um novo composto fotoativável aprimorado com platina que mata de forma única as células cancerígenas sem a necessidade de oxigênio, superando as limitações das terapias existentes contra o câncer baseadas em luz. A sua descoberta abre caminho para o desenvolvimento da próxima geração de medicamentos anticancerígenos. A terapia fotodinâmica envolve a introdução de um agente denominado fotossensibilizador, que é então ativado pela energia luminosa de um comprimento de onda específico (geralmente um laser ou diodo emissor de luz). Espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas pela ativação luminosa podem destruir células cancerígenas e iniciar o processo de apoptose ou morte celular programada.
Embora a terapia fotodinâmica tenha provado ser um tratamento eficaz contra o câncer, um problema é que ela requer a presença de oxigênio para produzir EROs que causam a morte celular. Como a maioria dos tumores sólidos possui um microambiente hipóxico (pouco oxigênio), a eficácia dos fotossensibilizadores tradicionais é limitada.
Para superar esta limitação, investigadores da City University of Hong Kong desenvolveram um novo fotoactivador melhorado com platina que pode matar eficazmente as células cancerígenas sem a necessidade de oxigénio.
A quimioterapia à base de platina (II) tem sido usada para tratar o câncer há muitos anos. No entanto, eles são propensos a efeitos colaterais como toxicidade e resistência aos medicamentos. A platina (IV), ou platina (IV), é um medicamento bruto, o que significa que não tem atividade farmacológica até ser metabolizado após entrar nas células cancerígenas, o que o torna mais atraente porque tem maior estabilidade e menos efeitos colaterais que os compostos de platina (II).
Estudos anteriores mostraram que a adição de metais de transição, como a platina, aos fotossensibilizadores pode melhorar a eficiência dos fotossensibilizadores. Portanto, os pesquisadores conjugaram complexos de platina (IV) com ligantes orgânicos fotossensíveis e descobriram que isso resultou em um efeito chamado “fotooxidação aprimorada por metal”. Esta descoberta os levou a desenvolver uma nova classe de fotooxidantes de platina (IV) ativados no infravermelho próximo.
Eles injetaram o novo composto por via intravenosa em camundongos com tumores. Quatro horas depois, eles irradiaram os camundongos com luz infravermelha próxima (NIR) para ativar os fotooxidantes e descobriram que o volume do tumor havia diminuído em 89% e o peso do tumor diminuído em 76%, indicando que os fotooxidantes de platina (IV) têm um efeito supressor do tumor. Embora os medicamentos anticancerígenos tradicionais à base de platina façam com que as células cancerígenas sofram apoptose, os investigadores descobriram que o seu composto causou uma forma única de morte celular.
Guangyu Zhu, o autor correspondente do estudo, disse: "Curiosamente, descobrimos que o 'modo de morte' das células cancerígenas induzido pelo fotoóxido de platina (IV) é diferente de qualquer outra droga anticâncer. "Um modo único de destruição das células cancerígenas é iniciado através dos efeitos duplos de forte estresse oxidativo intracelular e pH intracelular reduzido."
Eles observaram que o fotoóxido de platina (IV) acumulado no retículo endoplasmático das células cancerígenas (um centro para a síntese e transporte de proteínas), após ser ativado pela luz infravermelha próxima, pode oxidar macromoléculas biológicas na célula sem oxigênio, produzindo EROs, peróxidos lipídicos e prótons. A extinção oxidativa gerada por EROs e peróxidos lipídicos destrói componentes importantes das células cancerígenas, enquanto os prótons reduzem o pH intracelular e formam um microambiente ácido desfavorável.
Além disso, os pesquisadores observaram que o fotoóxido de platina (IV) ativou o sistema imunológico dos camundongos, recrutando e ativando células imunológicas. Comparado com o grupo controle, o número de células T auxiliares aumentou 7 vezes e o número de células T citotóxicas aumentou 23 vezes após a ativação luminosa. As células T citotóxicas ou assassinas reconhecem e destroem diretamente as células cancerígenas, enquanto as células T auxiliares ajudam a ativar as células T citotóxicas.
“Ao induzir necrose atípica, o fotoóxido de platina (IV) pode superar a resistência das células cancerígenas à terapia fotodinâmica tradicional e aos medicamentos quimioterápicos, ativar o sistema imunológico e eliminar efetivamente as células cancerígenas”, disse Zhu. “Essas descobertas servem como prova de conceito e sugerem que o desenvolvimento de fotooxidantes baseados na fotooxidação intensificada por metais é uma nova direção promissora para o desenvolvimento de medicamentos anticâncer à base de metais”.
Os pesquisadores planejam realizar estudos pré-clínicos para caracterizar completamente as propriedades químicas, biológicas e farmacêuticas dos novos fotooxidantes de platina (IV), com o objetivo de identificar compostos para ensaios clínicos.
A pesquisa foi publicada na revista Nature Chemistry.