p Os bioengenheiros da Universidade RUDN criaram nanocontêineres magnéticos para entrega inteligente de medicamentos aos órgãos ou tecidos desejados, o que reduz o risco de efeitos colaterais. Um experimento em camundongos determinou que os nanocontêineres não são tóxicos. Os resultados do estudo são publicados na revista Polímeros . p Os efeitos colaterais farmacêuticos costumam ocorrer porque a substância ativa da droga entra em órgãos saudáveis. Por isso, por exemplo, a quimioterapia é tão difícil para os pacientes no tratamento do câncer:os medicamentos tóxicos não afetam apenas as células tumorais, mas todo o corpo. Os sistemas de distribuição de medicamentos direcionados resolvem esse problema. Muitos portadores potenciais foram propostos nos últimos anos:microcápsulas com uma casca de polieletrólitos, lipossomas artificiais de micro e nanoescala, e nanopartículas de proteínas, por exemplo. Várias dezenas de medicamentos embalados nesses recipientes já são usados ​​na prática ou estão em fase de testes clínicos.

p Contudo, ainda existem muitos problemas que impedem o uso generalizado de operadoras inteligentes. Uma delas é que a dependência do processo de biodistribuição do fármaco nos tecidos dita o tamanho dos recipientes. Quanto menor o tamanho, quanto maior a probabilidade de que o medicamento alcance o órgão correto, e quanto menor for a dose do medicamento necessária, reduzindo os efeitos tóxicos. Outro problema é a falta de informação sobre toxicidade, efeitos no corpo e distribuição nos tecidos vivos. Ambos os problemas foram resolvidos com sucesso pelos bioquímicos da Universidade RUDN em colaboração com colegas da Rússia e do Reino Unido.

p Pesquisadora do Laboratório de Engenharia de Superfície da Universidade RUDN, Olga Sindeeva e seus co-autores criaram recipientes magnéticos sensíveis à escala submicrônica - partículas de 400-600 nanômetros, com uma casca de várias camadas de albumina de soro bovino (BSA) com uma etiqueta fluorescente Cy7, e ácido tânico (TA).

p A novidade do estudo está na forma de obtenção de vasilhames, em que nanopartículas de magnetita (MNPs), óxido de ferro misto (II, III) foram primeiro adsorvidos na superfície de grânulos porosos de carbonato de cálcio, que foram então revestidos sequencialmente com várias camadas de BSA-Cy7 e TA. Então, Carbonato de cálcio foi lavado para fora dos recipientes usando uma solução aquosa com um agente quelante.

p "Com este método, foi possível dobrar a quantidade de magnetita nos recipientes em relação ao que é obtido pelos métodos de adsorção e co-deposição. Assim, é possível aumentar o momento magnético dos nanocontêineres e aumentar a velocidade de seu movimento no sistema vascular, “Olga Sindeeva explicou.

p Os bioengenheiros da RUDN University esperam que o tamanho submicrônico dos recipientes aumente a biodisponibilidade do medicamento que é carregado no recipiente MNPs (BSA-Cy7-TA).

p Experimentos preliminares em duas linhas celulares, HeLa e fibroblastos, mostraram que os recipientes não afetam a viabilidade celular e podem ser usados ​​in vivo.

p Os recipientes sem drogas foram então testados em camundongos BALB / c vivos de ambos os sexos pesando cerca de 20 gramas, 10 indivíduos por grupo. Recipientes na forma de suspensão em solução salina foram injetados na veia da cauda de camundongos anestesiados. Uma suspensão de recipientes livres de magnetita (BSA-Cy7-TA) foi usada como controle. Então, uma das patas traseiras dos ratos foi exposta a um campo magnético por uma hora enquanto a outra foi deixada livre para comparação. A distribuição de nanocontêineres nos tecidos de camundongos vivos foi observada por meio de ressonância magnética (MRI) e tomografia fluorescente. A análise magnetométrica e o exame histológico de tecidos de camundongos post-mortem também foram realizados uma hora após a remoção do ímã.

p Os biólogos da Universidade RUDN mostraram que nos vasos periféricos dos membros posteriores em repouso a uma taxa de fluxo sanguíneo baixa, Partículas de MNPs (BSA-Cy7-TA) se movem na primeira hora após a injeção intravenosa na direção do membro ao qual o ímã está conectado.

p A ressonância magnética mostrou que a concentração de magnetita no músculo próximo ao ímã passa pelo máximo. A quantidade de magnetita encontrada foi 70 por cento maior do que no membro livre. Então, o sinal de magnetita caiu para os valores de fundo.

p De acordo com os resultados dos estudos histológicos e magnetometria, os pesquisadores descobriram que os MNPs (BSA-Cy7-TA) se concentram principalmente nos pulmões, e, em menor grau, no fígado e baço. Além disso, sua concentração nos pulmões era quatro a cinco vezes maior. Uma pequena quantidade do portador também foi encontrada em outros órgãos internos e músculos, mas a concentração foi significativamente mais baixa do que nos pulmões. Assim, bioquímicos concluíram que a distribuição de recipientes intravenosos depende do suprimento de sangue aos órgãos, isso é, na velocidade do fluxo sanguíneo, mas é sensível à localização do campo magnético.

p Foi dada atenção especial à toxicidade dos recipientes intravenosos e seus efeitos no corpo. Os testes preliminares mostraram que, in vitro, em plasma ou sangue, uma porcentagem significativa dos contêineres é destruída ao longo de um dia. Os resultados dos estudos sugerem que os recipientes têm tempo para atingir a meta com injeção intravenosa. Então, alterando o sinal de fluorescência, as partículas transportadoras degradam-se gradualmente e são excretadas do corpo.

p As partículas são atóxicas e hemocompatíveis, e seu tamanho permite que penetrem nos tecidos do corpo, mas em doses de trabalho, não prejudicam o sistema respiratório ou circulatório, e não afetam as funções renais ou hepáticas. A ativação do sistema complemento necessária para a biodegradação da membrana protéica dos recipientes não afeta o nível de leucócitos, e, portanto, não leva a nenhuma inflamação sistemática perceptível.

p Assim, os pesquisadores da RUDN University conseguiram projetar e distribuir recipientes com uma grande quantidade de magnetita no corpo, e gerenciar com eficácia sua implantação usando um campo magnético.

p No futuro, os participantes do projeto pretendem criar nanocápsulas inteligentes que podem entregar o medicamento ao órgão correto e abrir para liberar a substância ativa. Este método de administração de drogas evitaria os efeitos colaterais do tratamento. Pacientes com uma variedade de doenças, incluindo crianças ou idosos com problemas de saúde, pode ser tratada com medicamentos que, de outra forma, poderiam ser evitados devido aos efeitos colaterais que pioram a condição do paciente.