Internacional - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e Universidade do Texas em Austin propõem terapia inovadora contra o cancro

O cancro é a segunda principal causa de morte no mundo e continua a desafiar os sistemas de saúde. Os tratamentos convencionais — como quimioterapia, radioterapia e cirurgia — enfrentam limitações, incluindo baixa eficácia, resistência e efeitos adversos, enquanto alternativas como imunoterapia e terapias direcionadas são caras e nem sempre acessíveis.

É nesse sentido que um estudo, desenvolvido por uma equipa da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) e da norte-americana The University of Texas at Austin (UT Austin), e recentemente publicado na conceituada revista American Chemical Society (ACS Nano), poderá abrir caminho a novas abordagens na terapia do cancro.

Através de uma terapia fototérmica (PTT), que utiliza nanomateriais capazes de transformar luz em calor para destruir células tumorais de forma localizada e seletiva, os investigadores exploraram o potencial da transformação de pó de dissulfeto de estanho (SnS₂) em nanoflocos de óxido de estanho (SnOx), que têm uma propriedade chave: absorvem luz no infravermelho próximo (NIR) e transformam essa energia em calor (efeito fototérmico), gerando um aquecimento localizado.

Os nanoflocos atuam como “nano-aquecedores” seletivos dentro do meio celular, e quando iluminados por esta luz, invisível ao olho humano e que consegue atravessar a pele e os tecidos, aquecem e destroem as células cancerígenas, poupando as saudáveis.

Em apenas 30 minutos de exposição, esse calor é suficiente para matar células cancerígenas (que são mais sensíveis ao stress térmico), ao passo que as células saudáveis mostraram ser menos afetadas, revelando a seletividade do tratamento, graças à penetração, de forma eficiente nos tecidos biológicos, da luz NIR.

Sucesso no combate ao cancro do cólon e da pele

Entre os tipos de cancro mais impactantes, o cancro colorretal destaca-se como uma das principais causas de mortes relacionadas ao cancro, enquanto o cancro de pele é um dos cancros mais frequentemente diagnosticados em todo o mundo.

O número de novos casos de cancro tem aumentado consistentemente e as projeções sugerem que poderá ultrapassar os 35 milhões até 2050, representando um aumento de 70% em comparação com os níveis atuais, algo que esta investigação pretende mitigar.

Os testes celulares in vitro com os nanoflocos de SnOx mostraram biocompatibilidade e um efeito anticancerígeno contra duas linhas celulares de cancro SW837 e A431, responsáveis, respetivamente, pelo aparecimento dos cancros do cólon e da pele, não afetando as células saudáveis (HFF-1).

Os benefícios biomédicos deste procedimento são significativos: esta terapia fototérmica não envolve químicos tóxicos como na quimioterapia, e o seu efeito localizado e controlável, aliado ao uso de nanoflocos de SnOx, melhora bastante a eficiência graças à conversão de luz em calor de forma muito eficaz.

Ao contrário dos lasers tradicionalmente usados em terapias fototérmicas, que são caros, complexos e com riscos acrescidos para os tecidos saudáveis, os LEDs oferecem uma alternativa muito mais acessível, segura e portátil. Esta simplicidade poderá abrir caminho a tratamentos fora do ambiente hospitalar e em países onde o acesso a tecnologias médicas avançadas é limitado.

Colaboração transatlântica

Este trabalho resulta da colaboração de longa duração entre Artur Moreira Pinto, investigador da unidade de investigação LEPABE / ALiCE da FEUP, e Jean Anne C. Incorvia, professora associada de Engenharia Eletrotécnica e Informática na UT Austin, no âmbito do programa UT Austin Portugal, uma parceria entre a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e a The University of Texas at Austin.

Para Artur Moreira Pinto, os frutos desta investigação pretendem criar opções mais sustentáveis, seguras e orientadas para os doentes. “Mostrámos que é possível combinar nanomateriais com LEDs para obter uma fototerapia eficaz e seletiva contra células tumorais. Os LEDs, ao contrário dos lasers, são mais seguros, baratos e de pequenas dimensões”.

“Para além dos ensaios in vitro com SnOx, já alcançámos resultados promissores com outro nanomaterial, o grafeno, em modelos mais complexos e desenvolvemos dispositivos capazes de administrar a terapia em tumores. O nosso objetivo é continuar a desenvolver abordagens mais acessíveis e seguras, contribuindo para terapias mais eficazes e com menor risco de recorrência”, afirma o investigador da FEUP e coordenador do projeto em Portugal.

Os outros coautores do artigo são: Hui-Ping Chang, estudante de doutoramento que liderou o trabalho na UT Austin, no desenvolvimento e caracterização do novo nanomaterial; Eva Nance, estudante da UT Austin que contribuiu com a caracterização dos materiais; Filipa Silva, estudante de doutoramento da U.Porto que realizou a caracterização biológica e visitou a UT Austin; Susana G. Santos, investigadora do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde da U.Porto (i3S), que supervisionou o trabalho; Fernão Magalhães, professor da FEUP, que contribuiu para a aquisição de financiamento e supervisionou o trabalho; e José R. Fernandes, professor da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), que desenvolveu os sistemas LED. Universidade do Porto - Portugal