p (Phys.org) - Os pesquisadores da Universidade da Flórida deram um passo mais perto do tratamento de doenças em nível celular, criando uma partícula minúscula que pode ser programada para desligar a linha de produção genética que libera proteínas relacionadas a doenças. p Em testes de laboratório, esses “nanorrobôs” recém-criados praticamente erradicaram a infecção pelo vírus da hepatite C. A natureza programável da partícula a torna potencialmente útil contra doenças como câncer e outras infecções virais.

p O esforço de pesquisa, liderado por Y. Charles Cao, um professor associado de química da UF, e Dr. Chen Liu, professora de patologia e cadeira dotada de pesquisa gastrointestinal e hepática na Faculdade de Medicina da UF, é descrito online esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences .

p “Esta é uma nova tecnologia que pode ter ampla aplicação porque pode atingir essencialmente qualquer gene que quisermos, ”Liu disse. “Isso abre a porta para novos campos para que possamos testar muitas outras coisas. Estamos entusiasmados com isso. ”

p Durante as últimas cinco décadas, nanopartículas - partículas tão pequenas que dezenas de milhares delas podem caber na cabeça de um alfinete - surgiram como uma base viável para novas maneiras de diagnosticar, monitorar e tratar doenças. Tecnologias baseadas em nanopartículas já estão em uso em ambientes médicos, como em testes genéticos e para identificar marcadores genéticos de doenças. E várias terapias relacionadas estão em vários estágios de teste clínico.

p O Santo Graal da nanoterapia é um agente tão primorosamente seletivo que entra apenas nas células doentes, visa apenas o processo de doença especificado dentro dessas células e deixa as células saudáveis ​​ilesas.

p Para demonstrar como isso pode funcionar, Cao e colegas, com financiamento do National Institutes of Health, o Office of Naval Research e o UF Research Opportunity Seed Fund, criou e testou uma partícula que tem como alvo o vírus da hepatite C no fígado e impede que o vírus faça cópias de si mesmo.

p A infecção por hepatite C causa inflamação do fígado, o que pode eventualmente causar cicatrizes e cirrose. A doença é transmitida pelo contato com sangue infectado, mais comumente por meio do uso de drogas injetáveis, ferimentos com agulhas em ambientes médicos, e nascimento de uma mãe infectada. Mais de 3 milhões de pessoas nos Estados Unidos estão infectadas e cerca de 17, 000 novos casos são diagnosticados a cada ano, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Os pacientes podem passar muitos anos sem sintomas, que pode incluir náusea, fadiga e desconforto abdominal.

p Os tratamentos atuais da hepatite C envolvem o uso de drogas que atacam a máquina de replicação do vírus. Mas as terapias são apenas parcialmente eficazes, em média ajudando menos de 50 por cento dos pacientes, de acordo com estudos
publicado em O novo jornal inglês de medicina e outras revistas. Os efeitos colaterais variam muito de um medicamento para outro, e pode incluir sintomas semelhantes aos da gripe, anemia e ansiedade.

p Cao e colegas, incluindo o estudante de graduação Soon Hye Yang e associados de pós-doutorado Zhongliang Wang, Hongyan Liu e Tie Wang, queria melhorar o conceito de interferir com o material genético viral de uma forma que aumentasse a eficácia da terapia e reduzisse os efeitos colaterais.

p A partícula que eles criaram pode ser adaptada para corresponder ao material genético do alvo de ataque desejado, e se infiltrar nas células sem ser notado pelos mecanismos de defesa inatos do corpo.

p O reconhecimento de material genético de fontes potencialmente prejudiciais é a base de tratamentos importantes para uma série de doenças, incluindo câncer, que estão ligados à produção de proteínas prejudiciais. Ele também tem potencial para uso na detecção e destruição de vírus usados ​​como armas biológicas.

p O novo destruidor de vírus, chamada de nanozima, tem uma espinha dorsal de minúsculas partículas de ouro e uma superfície com dois componentes biológicos principais. A primeira porção biológica é um tipo de proteína chamada enzima que pode destruir o portador da receita genética, chamado mRNA, para fazer a proteína relacionada à doença em questão. O outro componente é uma grande molécula chamada oligonucleotídeo de DNA que reconhece o material genético do alvo a ser destruído e instrui seu vizinho, a enzima, para realizar a escritura. Por si próprio, a enzima não ataca seletivamente a hepatite C, mas o combo dá conta do recado.

p “Eles mudam completamente suas propriedades, ”Cao disse.

p Em testes de laboratório, o tratamento levou a uma redução de quase 100% nos níveis do vírus da hepatite C. Além disso, não acionou o mecanismo de defesa do corpo, e isso reduziu a chance de efeitos colaterais. Ainda, testes adicionais são necessários para determinar a segurança da abordagem.

p As terapias futuras podem ser potencialmente em forma de pílula.

p “Podemos efetivamente interromper a infecção por hepatite C se esta tecnologia puder ser desenvolvida para uso clínico, ”Disse Liu, que é membro do The UF Shands Cancer Center.

p O design de nanopartículas de UF se inspira na descoberta ganhadora do prêmio Nobel de um processo no corpo em que uma parte de um complexo de dois componentes destrói as instruções genéticas para a fabricação de proteínas, e a outra parte serve para conter os ataques do sistema imunológico do corpo. Este complexo controla muitos processos que ocorrem naturalmente no corpo, portanto, drogas que o imitam têm o potencial de sequestrar a produção de proteínas necessárias para o funcionamento normal. A terapia desenvolvida pela UF induz o corpo a aceitá-la como parte dos processos normais, mas não interfere nesses processos.

p “Eles desenvolveram uma nanopartícula que imita uma máquina biológica complexa - isso é uma coisa muito poderosa, ”Disse o especialista em nanopartículas, Dr. C. Shad Thaxton, professor assistente de urologia na Feinberg School of Medicine da Northwestern University e cofundador da empresa de biotecnologia AuraSense LLC, que não participou do estudo da UF. “A promessa da nanotecnologia é extraordinária. Terá um impacto real e significativo na forma como praticamos a medicina. ”