p (PhysOrg.com) - Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia e da Emory University desenvolveram uma nova abordagem para fornecer pequenos pedaços de material genético ao corpo para melhorar o tratamento de doenças inflamatórias do intestino. A distribuição de fitas curtas de RNA nas células se tornou uma área de pesquisa popular devido às suas potenciais aplicações terapêuticas, mas como distribuí-los em células-alvo em um organismo vivo tem sido um obstáculo. p Na edição online antecipada de 10 de outubro da revista Materiais da Natureza, os pesquisadores descrevem como encapsularam pequenos pedaços de RNA em partículas modificadas chamadas nanopartículas tiocetais e administraram oralmente o material genético diretamente aos intestinos inflamados dos animais. A pesquisa foi patrocinada pela National Science Foundation e National Institutes of Health.

p "As nanopartículas de tiocetal que projetamos são estáveis ​​em ácidos e bases e apenas se abrem para liberar os pedaços de RNA na presença de espécies reativas de oxigênio, que são encontrados dentro e ao redor do tecido inflamado no trato gastrointestinal de indivíduos com doenças inflamatórias intestinais, "disse Niren Murthy, professor associado do Departamento de Engenharia Biomédica Wallace H. Coulter da Georgia Tech and Emory University.

p Este trabalho foi realizado em colaboração com o professor da Divisão de Doenças Digestivas da Emory University, Shanthi Sitaraman, professor associado Didier Merlin e pós-doutorado Guillaume Dalmasso.

p As nanopartículas tiocetais protegem os pequenos RNAs interferentes (siRNAs) do ambiente hostil do trato gastrointestinal e os direcionam diretamente para os tecidos intestinais inflamados. Esta abordagem localizada é necessária porque os siRNAs podem causar efeitos colaterais importantes se injetados sistemicamente.

p No papel, as nanopartículas de tiocetal foram formuladas a partir de um novo polímero - poli- (1, 4-fenilenacetona dimetilenotiocetal) (PPADT) - e projetado para ter um diâmetro de aproximadamente 600 nanômetros para distribuição oral ideal.

p Para seus experimentos, os pesquisadores usaram um modelo de rato de colite ulcerosa - uma doença inflamatória intestinal debilitante na qual o trato digestivo fica inflamado, causando diarreia intensa e dor abdominal que pode levar a complicações com risco de vida.

p Os pesquisadores administraram por via oral nanopartículas de tiocetal carregadas com siRNA que inibe uma citocina promotora de inflamação chamada fator de necrose tumoral - alfa (TNF-α). As nanopartículas viajaram diretamente para os cólons do camundongo, onde espécies reativas de oxigênio estavam sendo produzidas em excesso e diminuíram os níveis de produção de citocinas.

p As amostras de tecido dos cólons tratados com siRNA entregue por essas nanopartículas de tiocetal exibiram epitélios intactos, estruturas "criptas" bem definidas em forma de dedos e níveis mais baixos de inflamação - sinais de que o cólon estava protegido contra a colite ulcerosa.

p "Uma vez que a colite ulcerosa é restrita ao cólon, esses resultados confirmam que as nanopartículas de tiocetal carregadas com siRNA permanecem estáveis ​​em regiões não inflamadas do trato gastrointestinal, enquanto direcionam o siRNA para tecidos intestinais inflamados, "explicou o autor principal do artigo, Scott Wilson, um estudante de pós-graduação na Georgia Tech School of Chemical &Biomolecular Engineering.

p O artigo mostrou que as nanopartículas de tiocetal têm as propriedades químicas e físicas necessárias para superar os obstáculos dos fluidos gastrointestinais, mucosa intestinal e barreiras celulares para fornecer terapia aos tecidos intestinais inflamados, ele adicionou.

p Os pesquisadores estão trabalhando atualmente para aumentar a taxa de degradação das nanopartículas e melhorar sua reatividade com espécies reativas de oxigênio. A equipe também planeja realizar um estudo de biodistribuição para detalhar como as nanopartículas viajam pelo corpo.

p "A toxicidade do polímero é algo que teremos que investigar mais a fundo, mas durante este estudo, descobrimos que as nanopartículas de tiocetal carregadas com siRNA têm um perfil de toxicidade celular semelhante às nanopartículas formuladas a partir do material aprovado pela FDA poli (ácido lático-co-glicólico) (PLGA), "acrescentou Murthy.

p No futuro, nanopartículas de tiocetal podem se tornar um jogador significativo no tratamento de várias doenças gastrointestinais ligadas à inflamação intestinal, incluindo câncer gastrointestinal, doenças inflamatórias intestinais e infecções virais, de acordo com Murthy.