Qual é o tamanho das nanopartículas?

 

Comparação do tamanho de algumas nanopartículas em relação a outros objetos, usando uma regua em escala nanometrica. Fonte: wichlab.

Para colocar o tamanho das nanopartículas em perspectiva, a Tabela 1 compara ostamanhos de vários objetos. Por causa do tamanho comparável dos componentes nas células humanas, as nanopartículas são de grande interesse na entrega de drogas. Parece que a evolução, na hora de projetar os sistemas biológicos, tem usado extensivamente uma régua em escala manométrica. Se é preciso andar de mãos dadas com a natureza para tratar as doenças é preciso então usar a mesma escala, seja para corrigir um gene defeituoso, matar as bactérias da lepra dentro das células do corpo, bloquear a multiplicação do genoma viral, matar uma célula cancerosa, reparar o metabolismo celular ou prevenir rugas ou outros sinais de envelhecimento.

 Ao final você não pode usar um braço humano para massagear a perna ferida de uma formiga. Semelhança de tamanho é importante na realização de qualquer atividade. Não pode ser diferente na entrega de um medicamento que visa influenciar a bioquímica do corpo. A unidade básica dos processos biológicos é a célula e as reações bioquímicas acontecem no seu interior. Com o advento das nanopartículas agora é possível influenciar seletivamente os processos celulares em suas escalas naturais.

 Geralmente podemos ver e discernir objetos tão pequenos quanto 100.000 nm (100 mm). Somente nos últimos 300 anos, com a invenção dos microscópios, que podemos ver objetos menores. Hoje, pode-se ver objetos tão pequenos quanto átomos individuais (cerca de 0,1 nm) usando a microscopia de varredura por sonda. Devido a seu tamanho pequeno, as nanopartículas exibem propriedades interessantes, tornando adequados para uma variedade de aplicações na área da medicina.

Tabela 1: Tamanho típico de vários objetos
Átomo de carbono	0.1 nm
DNA dupla hélice (diâmetro)	3 nm
Ribossomo	10 nm
Vírus	100nm
Bactéria	1 000 nm
Glóbulos vermelhos	5 000 nm
Cabelo humano (diâmetro)	50 000 nm
Resolução dos olhos humanos	100 000 nm

Integração da nanotecnologia no tratamento do câncer

Como é de conhecimento no mundo acadêmico, a atividade de pesquisa em nanotecnologia médica e de câncer tem crescido dramaticamente nos últimos 15 anos. O campo tornou-se um berço de investigações multidisciplinares que reúnem físicos, químicos e engenheiros que trabalham com médicos e biólogos para resolver problemas primordiais no tratamento do câncer. Alguns criticos na área argumentaram que a explosão do número de trabalhos de pesquisa nas revistas especializadas não foi sacompanhado de atividade clínica na nanomedicina.

 No entanto, três novas "nanodrugs" (nano drogas) já foram aprovadas pelo Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA) nos últimos três anos, confirmando a validade das abordagens nanotecnológicas no tratamento do câncer. 

Num artigo publicado no final de junho de 2019 na revista ACS Nano,  por cientistas do Estados Unidos e Israel, foi discutido as possíveis barreiras que inibem a incorporação adicional de nanomedicina em cuidados com o paciente, possíveis estratégias para superar essas barreiras e prometer novas direções em intervenções de tratamento de câncer baseadas em nanotecnologia. 

Cujas discuções apresentadas nesse artigo são resultados de discussões realizadas em um recente workshop estratégico realizado no National Cancer Institute (NCI), que reuniu líderes de pesquisa, clínicos e empresarios da campo da nanomedicina. Alguns dos pontos discutidos foram:

1. desenvolvimento de abordagens para melhorar acúmulo e penetração de nanopartículas tumorais; 
2. Expandir o “leque de ferramentas” de moléculas que estão sendo entregues usando nanopartículas e, assim, possibilitando terapias que não são acessível a entrega de drogas convencional; 
3. Identificar o lugar exato do cancer onde deve-se intervenir com as terapias a base de  nanotecnologia; e, finalmente,
4. Melhorar projetos de ensaios clínicos envolvendo técnicas nanoterapêuticas.

Por fim varios trabalhos recentes se concentraram no desenvolvimento de estratégias para abrir a barreira endotelial do tumor, diminuir os efeitos colaterais e aumentar a penetração de nanopartículas no tumor cancerigeno. A maioria de pesquisas  de nanoformulações até agora confiaram em monoterapias envolvendo drogas em pequenas moléculas. Esta dependência de monoterapias está mudando lentamente com esforços para empacotar dois ou mais medicamentos numa só nanopartículas na tentativa de alavancar sua ação sinérgica. Outra direção de interesse é a síntese de novos produtos químicos ou pró-fármacos adaptados para ser entregues em lugares especificos do corpo usando nanocarreadores desenvolvidos para este proposito

Fonte: 

Integrating Nanotechnology into Cancer Care. Piotr Grodzinski, Moritz Kircher, Michael Goldberg, and Alberto Gabizon. ACS Nano, Article ASAP DOI: 10.1021/acsnano.9b04266

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