Hipertermia Magnética para o tratamento de Câncer

Imagem: Drª Márcia Tornavoi

Câncer ou Neoplasia é o nome utilizado para denominar um grupo de várias doenças, sua principal causa é a divisão e a multiplicação descontrolada de células no organismo por conta de um conjunto de mutações. Essas células podem se deslocar para outras regiões do corpo por meio do sistema linfático ou circulação dos vasos sanguíneos se espalhando pelo organismo ocasionando metástase (Saúde). O câncer é o segundo responsável pela causa de morte no mundo, a maior parte delas por metástase. Várias causas internas e externas podem levar um indivíduo a desenvolver câncer. As internas estão relacionadas a mutações, hormônios, fatores genéticos. Já as externas estão relacionadas a fatores como meio ambiente, meio social, alimentação. Apenas 5% a 10% dos casos têm pré-disposição hereditária (Fundação do Câncer).

Imagem: Tua saúde

           Os tratamentos são indicados de acordo com o tipo de câncer, localização, e estágio do mesmo. Normalmente as estratégias utilizadas para combater são cirurgia, radioterapia, quimioterapia, hormonoterapia, imunoterapia.  Algumas delas são consideradas bastantes invasivas e dolorosas fazendo com que o paciente apresente um desgaste tanto físico quanto emocional, podendo influenciar direto ou indiretamente na evolução do tratamento (Oncoguia , SBC ,Inca ). 

A individualização do tratamento vem sendo discutida há um tempo devido a agressividade dos métodos intervencionistas comumente utilizados. Devido ao seu vasto conjunto de possibilidades e inovação, as nanopartículas (Nps) compostas por diferentes materiais paramagnéticos vêm sendo apontadas como grandes promissoras para o tratamento de câncer a partir do método da hipertermia magnética. Os materiais superparamagnéticos de maior interesse para fabricação das Nps são: Fe₃O₄ (magnetita) e Fe₂O₃ (maghemita) com um revestimento de prata (Ag) ou Ouro (Au), pois as Nps de óxido de ferro puras modificam facilmente sua superfície quanto entram em contato com o ar. Para a síntese dessas nanopartículas magnéticas vários métodos físicos e químicos são usados.  A síntese por sol-gel se sobressai dentre os métodos físicos, enquanto nos métodos químicos as sínteses por coprecipitação e hidrotérmica são as mais utilizadas.

 Hipertermia é denominada como a elevação da temperatura corporal. E há alguns anos vem sendo fonte de estudo através método da hipertermia magnética, onde sua empregabilidade é voltada como tratamento alternativo para combater o câncer por superaquecimento da região alvo do tumor onde o sistema imunológico será estimulado matando as células cancerígenas sem atingir as células saudáveis. Normalmente, o tratamento a partir desse método é indicado quando a neoplasia se encontra em fase inicial e, se acoplado a outro tipo de tratamento, o tumor pode ser extinto.

 Desde a década de 50, um grupo de cientistas utilizam hipertermia magnética para o tratamento de neoplasias. O tumor é aquecido em um intervalo de 41ºC à 46ºC após a inserção de Nps revestidas de material biocompatível para evitar a rejeição do organismo e com anticorpos presos na superfície que entraram em contato apenas com o tumor. Em seguida, o paciente recebe a ação de um campo magnético externo que faz com que as Nps vibrem gerando um atrito que faz com que o superaquecimento mate as células. A quantificação do calor liberado pelas Nps é definida pela grandeza SAR-taxa de absorção específica, que é dada pela liberação de calor normalizada por massa de partículas magnéticas. Já que a eficiência depende diretamente do campo magnético e da estrutura das partículas. Quanto o maior o valor de SAR, melhor será a sua empregabilidade, por que apenas uma pequena quantidade de dosagem de partículas precisará ser injetada. E consequentemente reduzirá a exposição do paciente ao campo magnético.

A Hipertermia magnética, devido aos seus avanços, vem sendo considerada uma das melhores técnicas para o tratamento de câncer. O método utilizado é a implantação intersticial no tecido e o primeiro a relatá-lo por meio de experimentos foi Gilchrisr et al. (1957). O paciente recebe a anestesia geral para que, por meio de uma aplicação intravenosa com uma agulha fina de formato tubular, seja alcançada a região alvo do tumor. Essas agulhas em formato tubular são cheias de nanopartículas.

Inserção das nanopartículas magnéticas via intravenosa para p tratamento por hipertermia magnética (Johannsen et al., 2005)

A primeira aplicação por hipertermia usando Nps foi descrita por Johannsen et al. (2005). Ele inseriu as mesmas para tratar um tumor, na próstata. Para o tratamento do tumor como mostra a imagem, foram utilizadas nanopartículas magnéticas revestidas de aninosilan contida em água de 15nm de diâmetro e um campo de 10 kAm^-1 foi aplicado para uma quantidade de 0,2 ml de Nps por volume do tumor para que uma taxa SAR de 300 Wkg^-1 fosse obtida.

 Tomografia de um paciente com câncer de próstata. A imagem da esquerda mostra o tumor antes do tratamento ser realizado, a do meio depois do tratamento por hipertermia ser aplicado, e a última 1 mês e 2 semanas depois da aplicação do tratamento.

Vários estudos e avanços na área de tratamentos com nanoestruturas mostram que a aplicação de nanopartículas magnéticas no tratamento de tumores pelo método de hipertermia magnética vem apresentando resultados importantes, menos invasivos e significativos no tratamento de câncer. E uma gama de materiais magnéticos com propriedades superparamagnéticas podem ser utilizados para a fabricação dessas Nps. As medidas magnéticas são imprescindíveis para que as Nps  apresentem um ótimo resultado, implicando diretamente em altos valores de SAR fazendo com que as mesmas estejam aptas para a aplicação no tratamentos de câncer.

Referências:

• PIZZATTO, V. et al. Aspectos físicos de biológicos de nanopartículas de ferritas magnéticas. Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, 2014.

• DURAN, Nelson et al. Nanotecnologia. Introdução, preparação e caracterização de nanomateriais e exemplos de aplicação. São Paulo: Editora Artliber, 2006.

• POLETTO, Fernanda. Saiba o Que é Hipertermia Magnética. Disponível em:

(http://scienceblogs.com.br/balamagica/2009/06/saiba-o-que-e-hipertermia-magnetica/) Acesso em: 11 de Março de 2019. Acesso em: 02 de fevereiro de 2019.

• SANTOS, Stefan. Aplicação de Nanopartículas Magnéticas em Hipertermia. Instituto Politécnico de Bragança. 2014.46(4):596.

• M.C. Alejandra. Generación de Hipertermia Mgnética Empleando Campos Mgnéticos Aplicados em Ferrofluídos para Aplicaciones Biomédicas. Tesis Doctoral. Madrid. 2017.

• M.G, Martins et Al. Avaliação da Hipertermia Magnética de Nanopartículas de Magnetita. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2016.

• Johannsen, M., Gneveckow, U., Eckelt, L., Feussner, A., WaldÃ?,Fner, N., Scholz, R., Deger, S., Wust, P., Loening, S. . A. ., and Jordan, A. (2005). Clinical hyperthermia of prostate cancer using magnetic nanoparticles: Presentation of a new interstitial technique. International Journal of Hyperthermia, 21; 21(7; 7):637–647.