Um curativo cirúrgico altamente eficaz projetado para pacientes com câncer de pele pode acelerar o processo de cicatrização após a cirurgia. Desenvolvido por pesquisadores do Reino Unido e da China, o curativo também explora efeitos fototérmicos para evitar o reaparecimento de tumores.
A terapia fototérmica (PTT) surgiu como uma técnica promissora para o tratamento do câncer de pele. Envolve injetar tumores com nanomateriais condutores que convertem luz em calor e, em seguida, iluminá-los com comprimentos de onda específicos para matar células cancerígenas. Para tumores grandes, este tratamento deve ser realizado em combinação com a cirurgia, deixando feridas que devem ser tratadas com curativos cirúrgicos para prevenir a infecção.
Recentemente, métodos de tratamento mais avançados foram propostos nos quais o PTT é integrado diretamente aos curativos cirúrgicos. A esperança é que esses materiais possam promover a cicatrização da pele, ao mesmo tempo em que evitam o ressurgimento de tumores após o tratamento. Os projetos teorizados para esses curativos são baseados em óxido de grafeno reduzido de material fototérmico (rGO). Este material pode ser sintetizado ligando grupos contendo oxigênio a folhas de grafeno de camada única e, em seguida, submetendo-os a um processo que reduz seu teor de oxigênio.
Atualmente, essa técnica enfrenta um grande obstáculo: o rGO é tóxico para as células vivas, o que significa que não pode ser usado diretamente em curativos cirúrgicos. Antes do processo de redução, o óxido de grafeno pode se tornar mais biocompatível combinando-o com biomoléculas como peptídeos e proteínas. Porém, para potencializar sua resposta fototérmica, o material deve então passar por um duro processo de redução: feito em reator selado a temperaturas superiores a 180°C, em ambiente de etanol puro. Ao reduzir o óxido de grafeno do material, isso também destrói as estruturas biomoleculares mais delicadas ligadas a ele.
A equipa, liderada por Yuan Hao Wu da Universidade de Nottingham, desenvolveu agora uma nova técnica que permite que o processo de redução ocorra em temperaturas mais baixas. Trata-se de uma montagem de flocos de óxido de grafeno, envoltos em um biopolímero de proteína chamado “elastin-like recombinamer” (ELR), que é conhecido por sua capacidade de promover o reparo da pele e cicatrizar feridas. Ao controlar as interações moleculares entre essas estruturas, a equipe produziu um núcleo de óxido de grafeno multicamadas, cercado por um invólucro ELR.
Depois, os pesquisadores expuseram essa estrutura a um desinfetante contendo etanol 70%. Normalmente, esse líquido penetraria diretamente nas bactérias e nas cascas de proteína dos vírus. Nesse caso, ele passou direto pelo invólucro ELR para interagir com o óxido de grafeno puro no interior. Isso permitiu que a equipe acionasse o processo de redução em temperaturas muito mais baixas de 85°C, deixando intacta a estrutura do ELR.
Ao todo, a estrutura final combinou a alta eficiência PTT do rGO com a capacidade de promover a regeneração tecidual. Como bônus adicional, o material foi esterilizado por meio de tratamento com etanol.
Terapia fototérmica de três pinos elimina tumores em camundongos
Os pesquisadores validaram sua abordagem usando in vivo experimentos em camundongos, demonstrando que os curativos poderiam prevenir a recorrência do tumor e promover a cicatrização de feridas após a ressecção do tumor. O material precisava apenas de 15 segundos de exposição à luz infravermelha próxima a cada 48 horas para ser eficaz.
A equipe de Wu espera que os curativos exclusivos possam levar a tratamentos pós-operatórios práticos que os pacientes com câncer de pele possam realizar em casa: acelerando a cicatrização de suas feridas cirúrgicas e impedindo que os tumores ressurjam à medida que a pele se regenera.
O estudo é descrito em Materiais funcionais avançados.
