Notícia

Pesquisa avança na biomanufatura de novas tecnologias para entrega de medicamentos

Equipe de pesquisa da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos, vai estudar novas tecnologias para a bionanomanufatura de terapias baseadas em vesículas extracelulares

Wikimedia Commons

Fonte

Universidade Vanderbilt

Data

sábado, 10 outubro 2020 12:25

Áreas

Biomanufatura. Entrega de Medicamentos. Nanotecnologia.

Um dos desafios dos sistemas de entrega de medicamentos é otimizar suas propriedades de direcionamento para que os compostos terapêuticos usados ​​em quantidades menores atinjam apenas uma área específica do corpo e resultem em poucos ou nenhum efeito colateral.

A capacidade de projetar o conteúdo das vesículas extracelulares (EVs, da sigla em inglês) e direcioná-las para locais específicos oferece o potencial para desenvolver uma nova classe de terapêutica celular com “capacidade de direcionamento requintada” e que evitaria os efeitos colaterais e toxicidade associados às abordagens tradicionais de entrega de medicamentos.

EVs são comunicadores celulares – partículas que são secretadas naturalmente e carregam uma carga seletivamente ’embalada’ de proteínas, ácidos nucléicos, lipídios e muito mais de uma célula-mãe para uma célula receptora – mas não se replicam, ao contrário das células. As EVs são agora consideradas componentes principais da comunicação intercelular, mediando as respostas fisiológicas e patológicas. A terapêutica EV está sendo desenvolvida para o tratamento de uma ampla gama de doenças, incluindo diabetes, demência, doenças cardíacas e câncer.

Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos, liderada pelo Dr. Jamey Young, professor de Engenharia Química e Biomolecular, recebeu recentemente investimentos de US$ 500.000 da Fundação Nacional da Ciência (NSF) dos Estados Unidos para desenvolver o estudo de novas tecnologias para a biomanufatura de terapias baseadas em EVs.

A meta de longo prazo dos pesquisadores da Universidade Vanderbilt é desenvolver tecnologias para a produção de EVs que possam ser embaladas com as moléculas desejadas, com ligantes de superfície sintonizáveis ​​e secretadas em alto rendimento por células produtoras específicas. Espera-se que essas tecnologias para a futura biomanufatura de EVs promovam o crescimento de uma nova classe de produtos farmacêuticos.

“Nosso investimento fornece à indústria ferramentas de manufatura que atualmente existem apenas no laboratório ou na imaginação. Por meio da convergência de campos como robótica, inteligência artificial, biotecnologia e pesquisa de materiais, a manufatura futura criará produtos revolucionários com capacidades sem precedentes, produzidos de forma sustentável em instalações em todo o país por uma força de trabalho diversificada e treinada.”, disse o diretor da NSF, Dr. Sethuraman Panchanathan.

“Em nossa pesquisa, vamos ter foco no carregamento e entrega de pequenos RNAs que têm mostrado uma grande promessa  para modular alvos anteriormente ‘não-tratáveis ​​’, mas que não são entregues de forma eficiente às células receptoras usando transportadores baseados em nanopartículas estabelecidas”, disse o Dr. James Young.

O ácido ribonucléico, ou RNA, é um ácido nucléico presente em todas as células vivas e atua como um mensageiro que carrega instruções do DNA para controlar a síntese de proteínas. RNAs pequenos são moléculas curtas de RNA que podem regular a expressão gênica. Cada vez mais evidências indicam que pequenos RNAs estão envolvidos no desenvolvimento de diversas doenças, incluindo câncer, doença cardiovascular, acidente vascular cerebral, doença neurodegenerativa, diabetes, doença hepática, doença renal e doença infecciosa. Vários estudos têm mostrado que pequenos RNAs podem servir como novos biomarcadores e alvos terapêuticos para muitas doenças.

A equipe irá abordar três grandes lacunas de conhecimento que representam barreiras para o desenvolvimento de terapias baseadas em EVs:

  • Como a são carregadas as EVs? As células selecionam naturalmente a carga – proteínas, ácidos nucléicos, lipídios – que é ’empacotada’ em EVs e entregue a outras células. Os pesquisadores querem saber como controlar o carregamento de moléculas específicas, que podem ser selecionadas como carga terapêutica.
  • Como se pode controlar para onde vão as EVs dentro do corpo? Esta é a capacidade de seleção de alvos que a equipe abordará – como levar as EVs ao local desejado antes de serem eliminadas pelo sistema imunológico.
  • Qual é a melhor forma de produzir EVs terapêuticas? A equipe examinará e avaliará as melhores maneiras de aumentar os fluxos de trabalho de diferenciação e cultivo iPSC para a manufatura de EVs.

Acesse a notícia completa na página da Universidade Vanderbilt.

Fonte: Brenda Ellis, Universidade Vanderbilt. Imagem: Vesículas extracelulares no rastreamento de tumores. Fonte: Wikimedia Commons.

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