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Nanopartícula geneticamente modificada administra dexametasona diretamente em pulmões inflamados
Especialistas em Nanoengenharia da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), nos Estados Unidos, desenvolveram nanopartículas que imitam células do sistema imunológico que têm como alvo a inflamação nos pulmões e distribuem medicamentos diretamente onde são necessários. Como prova de conceito, os pesquisadores preencheram as nanopartículas com a droga dexametasona e as administraram em camundongos com tecido pulmonar inflamado. A inflamação foi completamente tratada em camundongos que receberam as nanopartículas, em uma concentração de fármaco em que os métodos de entrega padrão não tiveram nenhuma eficácia.
Os pesquisadores relataram suas descobertas recentemente na revista Science Advances.
O que é especial sobre essas nanopartículas é que elas são revestidas por uma membrana celular que foi geneticamente modificada para procurar e se ligar a células pulmonares inflamadas. São as chamadas nanopartículas revestidas de membrana celular, que foram desenvolvidas pelo laboratório do Dr. Liangfang Zhang, professor de Nanoengenharia da UCSD. Seu laboratório já usou nanopartículas revestidas de membrana celular para absorver toxinas produzidas por MRSA, tratar sepse e treinar o sistema imunológico para lutar contra o câncer. Mas, embora essas membranas celulares anteriores fossem naturalmente derivadas das células do corpo, as membranas celulares usadas para revestir a nanopartícula com dexametasona não são.
“Neste artigo, usamos uma abordagem de engenharia genética para editar as proteínas de superfície nas células antes de coletar as membranas. Isso avançou significativamente nossa tecnologia, permitindo-nos superexpressar com precisão certas proteínas funcionais nas membranas ou eliminar algumas proteínas indesejáveis ”, disse o Dr. Zhang, que é autor sênior do artigo.
Joon Ho Park, doutorando no laboratório de Zhang e primeiro autor do artigo, disse que os pesquisadores notaram que quando as células endoteliais ficam inflamadas, elas superexpressam uma proteína chamada VCAM1, cujo objetivo é atrair células imunológicas para o local da inflamação. Em resposta, as células imunes expressam uma proteína chamada VLA4, que busca e se liga à VCAM1.
“Nós projetamos membranas celulares para expressar a versão completa da VLA4 o tempo todo. Essas membranas superexpressam constantemente a VLA4 para procurar VCAM1 e o local da inflamação. Essas membranas celulares projetadas permitem que a nanopartícula encontre os locais inflamados e, em seguida, libere a droga que está dentro da nanopartícula para tratar a área específica da inflamação”, explicou Joon Park.
Embora a nanopartícula não aumente diretamente a eficácia da droga – dexametasona neste caso – concentrá-la no local de interesse pode significar que uma dosagem mais baixa seria suficiente. Este estudo mostrou que a dexametasona se acumulou no local de interesse em níveis mais elevados e mais rápidos do que as abordagens de entrega de drogas padrão.
“Estamos entregando exatamente o mesmo medicamento usado na clínica, mas a diferença é que estamos concentrando os medicamentos no ponto de interesse. Tendo essas nanopartículas direcionadas ao local da inflamação, significa que uma porção maior do medicamento acabará onde é necessária e não será eliminada pelo corpo antes de se acumular e ser eficaz”, concluiu Joon Ho Park.
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em San Diego (em inglês).
Fonte: Katherine Connor, Universidade da Califórnia em San Diego.
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