Nanopirâmides de DNA atravessam barreira hematoencefálica e levam quimioterapia diretamente a tumores cerebrais

Cientistas apresentaram uma estratégia que permite transportar quimioterapia até tumores cerebrais sem danificar tecidos saudáveis. O trabalho, publicado em 5 de fevereiro de 2026 na revista Advanced Functional Materials, descreve um nanorrobô em forma de pirâmide feito de DNA capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e liberar o fármaco apenas no ambiente ácido que circunda as células cancerosas.

Como funciona o nanorrobô

A estrutura começa como uma folha plana de DNA origami medindo 15 nm × 15 nm × 2 nm. Sensores ricos em citosina dobram a folha em uma pirâmide tetraédrica com diâmetro hidrodinâmico de 13 nm, tamanho suficiente para passar pelos vasos cerebrais sem se desintegrar. Em pH fisiológico (≈7,0), o formato permanece fechado; ao encontrar pH ácido (≈5,0), típico do microambiente tumoral, a protonação das bases citosina desfaz a pirâmide e libera a doxorrubicina, fármaco quimioterápico usado no estudo.

Medições de fluorescência indicaram resposta máxima dos sensores em pH 5,0. Testes em microscopia de força atômica confirmaram que a pirâmide mantém estabilidade em pH neutro e se desfaz quando o meio se torna ácido. A eficiência de liberação saltou de 2,9 % em pH 7,0 para 42,4 % em pH 5,0.

Alvo específico nas células de glioma

Para aumentar a captação pelo tumor, os pesquisadores acoplaram aptâmeros AS1411, que se ligam à nucleolina, proteína superexpressa em células de glioma. A versão modificada, batizada de TDN-AS, apresentou o dobro de entrada celular em comparação com a estrutura sem aptâmero.

Testes em barreira hematoencefálica artificial e em camundongos

Em modelo in vitro com células endoteliais cerebrais sobre esferoides de glioma, as nanopirâmides TDN-AS atravessaram a barreira e penetraram no tumor em níveis superiores aos de controles. O uso de metil-β-ciclodextrina mostrou que o processo depende de endocitose mediada por caveolina.

Camundongos receberam injeções intravenosas de nanorrobôs marcados com corante Cy5. Apesar de parte do material se acumular no fígado, a quantidade que alcançou o cérebro superou significativamente a de estruturas não direcionadas. Exames não detectaram alteração em citocinas inflamatórias nem sinais de hepatotoxicidade.

Nanopirâmides de DNA atravessam barreira hematoencefálica e levam quimioterapia diretamente a tumores cerebrais - Imagem do artigo original

Imagem: Nanowerk https

Efeito terapêutico

Animais com glioblastoma humano bioluminescente implantado no cérebro receberam doxorrubicina carregada nas nanopirâmides nos dias 8, 11 e 14 após a implantação tumoral. No 17º dia, o grupo tratado com TDN-AS carregado apresentou o menor aumento de bioluminescência tumoral. Um terço desses camundongos sobreviveu além de 40 dias; todos os demais grupos morreram até o 36º dia. Nanorrobôs sem fármaco não alteraram o tempo de vida, confirmando que o benefício veio da quimioterapia transportada.

Os autores destacam que a combinação de formato tetraédrico, sensores de pH e aptâmero direcionador viabilizou a passagem pela barreira hematoencefálica, a estabilidade em circulação e a liberação seletiva do fármaco, fatores que contribuíram para o prolongamento da sobrevida nos testes com animais.

Com informações de Nanowerk

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