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EXTERMINADORES DO FUTURO: Nanorobôs De DNA Atacam O Câncer

Daniel Mendes Filho, Patrícia de Carvalho Ribeiro, Rodrigo R Resende, Ricardo Cambraia Parreira

Edição Vol. 5, N. 10, 10 de Abril de 2018

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2018.04.10.006

O uso de robôs microscópicos para tratar doenças já foi retratado pela ficção científica. Como muitos avanços da ciência, o que surgiu como imaginação agora está próximo de se tornar realidade depois que cientistas criaram nanorobôs com uma precisão de ataque contra células cancerosas tão eficientes quanto a dos androides dos filmes do Exterminador do Futuro. Mas as surpresas não param por aí! O material de que são feitos esses nanorobôs é o próprio DNA!

O DNA (sigla para ácido desoxirribonucleico, em inglês) é a molécula que armazena nossa informação genética, ou seja, nele estão contidos genes responsáveis por todas nossas características físicas, fisiológicas e algumas comportamentais que, em conjunto, são transmitidas hereditariamente (dos pais para os filhos). Além disso, do ponto de vista químico, essa molécula também é única: pesquisadores já conseguiram criar uma variedade de formas usando moléculas de DNA e inclusive armazenar quantidades significativas de informações, como livros e imagens, nestas moléculas!

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Imagem do site https://www.serengo.net/check-up/nanorobots-bienvenue-dans-la-medecine-du-futur/

Valendo-se da versatilidade do DNA, os cientistas chineses Suping Li, Yuliang Zhao e colegas construíram um sistema nanorobótico de DNA engenhoso. Primeiramente, foi feita uma folha retangular de DNA medindo 90 nm de comprimento, 60 nm de largura e 2 nm de espessura. A essa folha de DNA foram acrescentadas moléculas de trombina, uma enzima que participa na cascata de coagulação do sangue. Feito isso, moléculas fixadoras foram usadas para dar formato tubular à folha de DNA _ essas moléculas foram modeladas para se soltarem na presença de nucleolina, uma proteína expressa na superfície vascular de tumores. Para testar seu potencial terapêutico, esses nanorobôs tubulares foram injetados em modelos de camundongos com câncer de mama, de ovário ou de pele. Em 48h os pequenos exterminadores já tinham cumprido sua missão! Ao se ligarem à nucleolina, presente nos vasos sanguíneos que irrigavam os tumores, os nanorobôs tubulares abriram-se expondo as moléculas de trombina que transportavam (Figura 1). 

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Figura 1: Nanorobôs e seu mecanismo de ação. Pesquisadores chineses construíram uma folha de DNA retangular a qual adicionaram moléculas de trombina. A folha foi fechada por meio de moléculas fixadoras formando um nanorobô tubular carregando moléculas de trombina. A mudança conformacional do nanorobô ocorre apenas na presença de moléculas de nucleolina (portanto, somente nos vasos sanguíneos de tumores). (Fonte: figura adaptada de LI et al, 2018).

Com isso, houve coagulação sanguínea especificamente nas artérias que irrigavam os tumores, o que reduziu a chegada de oxigênio e nutrientes para esses tumores. Consequentemente, células tumorais morreram e os tumores reduziram seu tamanho aumentando a expectativa de sobrevivência dos animais com câncer que receberam os nanorobôs.

Esse trabalho dos cientistas chineses foi um primeiro passo importante no desenvolvimento de uma terapia mais específica para o câncer. A especificidade do tratamento é o que pode preservar o paciente da maioria dos efeitos colaterais observados nas terapias atuais contra câncer (leia mais em CÉLULAS CANIBAIS NA LUTA CONTRA O CÂNCER). 

Mais uma vez a ciência torna realidade o que parecia ser ficção e dá esperança para muitas pessoas com câncer e suas famílias. Invista você também em ciências! 

Referências

Building Nanoscale Structures with DNA. Disponível em: https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/49807/title/Building-Nanoscale-Structures-with-DNA/. Acesso em: 21/02/2018

DNA Robots Target Cancer. Disponível em: https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/51717/title/DNA-Robots-Target-Cancer/. Acesso em: 15/02/2018.

Li S, Jiang Q, Liu S, Zhang Y, Tian Y, Song C, et al. A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo. Nature biotechnology. 2018. doi: 10.1038/nbt.4071. PubMed PMID: 29431737.

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