p (PhysOrg.com) - Pesquisadores do MIT e da Harvard Medical School construíram nanopartículas direcionadas que podem aderir às paredes das artérias e liberar remédios lentamente, um avanço que potencialmente fornece uma alternativa aos stents liberadores de drogas em alguns pacientes com doença cardiovascular. p Com base em seu trabalho anterior de entrega de medicamentos contra o câncer com nanopartículas, Pesquisadores do MIT e de Harvard voltaram sua atenção para as doenças cardiovasculares, projetar novas partículas que podem aderir às paredes das artérias danificadas e liberar remédios lentamente.
p As partículas, apelidado de “nanoburrs, ”São revestidos com pequenos fragmentos de proteínas que permitem que eles se colem às paredes arteriais danificadas. Uma vez preso, eles podem liberar drogas como paclitaxel, que inibe a divisão celular e ajuda a prevenir o crescimento de tecido cicatricial que pode obstruir as artérias.
p “Este é um exemplo muito interessante de nanotecnologia e segmentação celular em ação que espero que tenha amplas ramificações, ”Diz o professor Langer do MIT Institute, autor sênior de um artigo que descreve as nanopartículas na edição desta semana do
Proceedings of the National Academy of Sciences.
p Langer e Omid Farokhzad, professor associado da Harvard Medical School e outro autor sênior do artigo, já desenvolveram nanopartículas que procuram e destroem tumores. Seus nanoburrs, Contudo, estão entre as primeiras partículas que podem atingir o tecido vascular danificado.
p Mark Davis, professor de engenharia química na Caltech, afirma que o trabalho é um passo promissor em direção a novos tratamentos para doenças cardiovasculares e outras. “Se eles pudessem fazer isso em pacientes - direcionar partículas para áreas feridas - isso poderia abrir todos os tipos de novas oportunidades, ”Diz Davis, que não esteve envolvido nesta pesquisa.
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No alvo
p Atualmente, uma das formas padrão de tratar artérias obstruídas e danificadas é implantando um stent vascular, que mantém a artéria aberta e libera drogas como o paclitaxel. Os pesquisadores esperam que seus novos nanoburrs possam ser usados junto com esses stents - ou no lugar deles - para tratar danos localizados em áreas não adequadas aos stents, como perto de uma bifurcação na artéria.
p Os nanoburrs são direcionados a uma estrutura conhecida como membrana basal, que reveste as paredes arteriais, mas só fica exposta quando essas paredes são danificadas. Para construir suas nanopartículas, a equipe examinou uma biblioteca de pequenas sequências de peptídeos para encontrar uma que se ligue mais eficazmente às moléculas na superfície da membrana basal. Eles usaram o mais bem-sucedido, uma sequência de sete aminoácidos chamada C11, para revestir a camada externa de suas nanopartículas.
p O núcleo interno das partículas de 60 nanômetros de diâmetro transporta a droga, que está ligado a uma cadeia de polímero chamada PLA. Uma camada intermediária de lecitina de soja, um material gorduroso, fica entre o núcleo e a camada externa, que consiste em um polímero chamado PEG, que protege as partículas conforme elas viajam pela corrente sanguínea.
p A droga só pode ser liberada quando se desprende da cadeia do polímero PLA, que ocorre gradualmente por uma reação chamada hidrólise do éster. Quanto mais longa a cadeia de polímero, quanto mais tempo esse processo leva, para que os pesquisadores possam controlar o tempo de liberação da droga, alterando o comprimento da cadeia. Até aqui, eles alcançaram a liberação do medicamento em 12 dias, em testes em células cultivadas.
p Uday Kompella, professor de ciências farmacêuticas da Universidade do Colorado, diz que a estrutura do nanoburr pode torná-lo mais fácil de fabricar, porque os peptídeos direcionados estão ligados a uma camada externa e não diretamente ao núcleo portador da droga, o que exigiria uma reação química mais complicada. O projeto também reduz o risco das nanopartículas estourarem e liberarem drogas prematuramente, disse Kompella, que não esteve envolvido nesta pesquisa.
p Outra vantagem dos nanoburrs é que eles podem ser injetados por via intravenosa em um local distante do tecido danificado. Em testes em ratos, os pesquisadores mostraram que nanoburrs injetados perto da cauda são capazes de atingir seu alvo pretendido - paredes da artéria carótida lesada, mas não artéria carótida normal. As rebarbas se ligam às paredes danificadas com o dobro da taxa de nanopartículas não direcionadas.
p Como as partículas podem entregar drogas por um longo período de tempo, e pode ser injetado por via intravenosa, os pacientes não teriam que suportar injeções repetidas e cirurgicamente invasivas diretamente na área que requer tratamento, diz Juliana Chan, um estudante de pós-graduação no laboratório de Langer e autor principal do artigo.
p A equipe agora está testando os nanoburrs em ratos durante um período de duas semanas para determinar a dose mais eficaz para o tratamento de tecido vascular danificado. As partículas também podem ser úteis na entrega de drogas a tumores. “Esta tecnologia pode ter amplas aplicações em outras doenças importantes, incluindo câncer e doenças inflamatórias onde a permeabilidade vascular ou dano vascular é comumente observada, "diz Farokhzad.
