O glioblastoma, um tipo de câncer cerebral, é um dos mais agressivos e resistentes ao tratamento conhecidos pela medicina, com uma sobrevida média de apenas 12 a 15 meses, mesmo com os melhores cuidados disponíveis. Agora, pesquisadores do  MIT Media Lab desenvolveram nanoantenas injetáveis, cada uma com cerca de um centésimo da largura de um fio de cabelo humano, que podem ser ativadas magneticamente para criar campos elétricos terapêuticos localizados que atingem e destroem as células cancerígenas do cérebro sem danificar o tecido cerebral saudável.

“Em estudos de laboratório e com animais, essa abordagem reduziu significativamente o crescimento tumoral e prolongou a sobrevida sem efeitos colaterais detectáveis, destacando seu potencial como uma terapia precisa e segura para o câncer cerebral”, afirma  Deblina Sarkar , professora associada e titular da Cátedra de Desenvolvimento de Carreira da AT&T no MIT Media Lab e chefe do  grupo Nano-Cybernetic Biotrek .

Os pesquisadores batizaram sua tecnologia de “HITMAN” — abreviação de terapia tumoral altamente localizada induzida por campo elétrico usando nanoantenas acionadas magneticamente. 

Um artigo de acesso aberto descrevendo essa tecnologia foi publicado hoje na revista Science Advances .

Para testar o HITMAN contra a versão clinicamente mais realista dessa doença, a equipe de pesquisa trabalhou com tecido tumoral obtido de pacientes diagnosticados com glioblastoma agressivo e resistente à quimioterapia na Clínica Mayo. Usando células derivadas desse tecido em laboratório, os pesquisadores demonstraram que o HITMAN eliminou 52,2% dessas células cancerígenas resistentes a medicamentos — mais de cinco vezes o resultado obtido com o medicamento quimioterápico padrão temozolomida (TMZ) — sem prejudicar os neurônios saudáveis e os astrócitos responsáveis pela sustentação cerebral.

A equipe então implantou essas células tumorais derivadas de pacientes no cérebro de camundongos para recriar a doença em um sistema vivo. Nesses modelos animais ortotópicos — amplamente considerados o padrão ouro para pesquisa pré-clínica de tumores cerebrais — o HITMAN inibiu substancialmente o crescimento tumoral, aumentando a sobrevida mediana em mais de 50%, sem toxicidade detectável em órgãos vitais ou tecidos saudáveis circundantes. 

As nanoantenas injetáveis podem ser ativadas sem fio, externamente ao corpo, com a aplicação de um campo magnético de baixa frequência (não superior a 200 kHz, para evitar danos aos tecidos causados pelo calor) capaz de penetrar o crânio e o tecido cerebral. O campo magnético aciona componentes internos das nanoantenas, feitos de material magnetoestritivo, criando tensão e deformação que resultam na deformação de um filme piezoelétrico, produzindo campos elétricos localizados.

Foi demonstrado que esses campos elétricos localizados atacam preferencialmente o glioblastoma em nível celular, interrompendo as correntes e os campos bioelétricos inerentes às células, que regulam a função celular. Essa interrupção provocou uma série de mecanismos antitumorais, incluindo o desdobramento de proteínas, danos à membrana e estresse do retículo endoplasmático, reduzindo a produção de proteínas funcionais da célula. Essas formas de disfunção celular levaram à morte celular. De acordo com os pesquisadores, as células cancerígenas foram alvos seletivos em relação às células saudáveis devido à sua alta taxa de proliferação, que eleva a demanda por dobramento de proteínas, bem como às suas anormalidades características na composição da membrana e nas organelas intracelulares.

Entre uma ampla gama de experimentos de controle, os pesquisadores também expuseram células de glioblastoma às nanoantenas sem a aplicação de um campo magnético, bem como expuseram as células cancerígenas apenas a um campo magnético, confirmando que os efeitos demonstrados eram de fato devidos às nanoantenas e à sua ativação por campo magnético. Eles também testaram possíveis efeitos colaterais prejudiciais aos principais órgãos dos modelos animais — rins, fígado, baço, pulmões e coração — e não detectaram nenhum.

A pesquisa também demonstrou uma redução significativa no número de colônias de células cancerígenas formadas após a aplicação das nanoantenas, de 112-150 nos grupos de controle para apenas 26 no grupo experimental, indicando um potencial significativo para reduzir a recorrência e a metástase do tumor.

Se aplicadas na prática clínica, as nanoantenas, cujo tamanho é de aproximadamente 150 nanômetros, poderiam ser injetadas através do crânio. Sarkar destaca, no entanto, que uma tecnologia desenvolvida anteriormente em seu laboratório poderia tornar sua implantação ainda mais simples.

Em 2025, Sarkar e seus colegas criaram a "circulatrônica", uma tecnologia que poderia permitir que dispositivos como as nanoantenas HITMAN fossem administrados por meio de uma injeção no braço do paciente e viajassem até uma região específica do cérebro. Nesse trabalho anterior, os dispositivos eletrônicos foram integrados a células vivas para que não fossem atacados pelo sistema imunológico do corpo e pudessem atravessar facilmente a barreira hematoencefálica, como demonstrado em estudos pré-clínicos. 

O diagnóstico de glioblastoma traz consigo desafios formidáveis de tratamento. Como esse tipo de câncer é extremamente infiltrativo, a remoção completa do tumor é difícil de alcançar e pode afetar a função cognitiva. Além disso, os tumores frequentemente resistem à radioterapia e à quimioterapia, e a imunoterapia enfrenta dificuldades devido ao ambiente imunossupressor do tumor. 

“O fracasso persistente dessas terapias ressalta a necessidade urgente de novas abordagens para atingir as células do glioblastoma resistentes ao tratamento”, escrevem os pesquisadores. “O HITMAN oferece uma terapia minimamente invasiva, espacialmente precisa e clinicamente aplicável para o glioblastoma.”

Sarkar é acompanhada no artigo por outros membros de seu laboratório, incluindo  Monochura Saha , ex-pós-doutoranda do MIT; Ishaq Khan , ex-pós-doutorando sênior do MIT; Baju Joy ,  Shun Ying Chen , Hao-Tung Yang , Preet Patel e Pengrui Zhang , todos estudantes de pós-graduação do MIT; e Faheem Azeemi , estudante de graduação do MIT.