p Nanopartículas injetáveis ​​desenvolvidas no MIT podem, algum dia, eliminar a necessidade de pacientes com diabetes tipo 1 monitorarem constantemente seus níveis de açúcar no sangue e injetar insulina em si mesmos. p As nanopartículas foram projetadas para detectar os níveis de glicose no corpo e responder secretando a quantidade adequada de insulina, substituindo assim a função das células das ilhotas pancreáticas, que são destruídos em pacientes com diabetes tipo 1. Em última análise, este tipo de sistema pode garantir que os níveis de açúcar no sangue permaneçam equilibrados e melhorar a qualidade de vida dos pacientes, de acordo com os pesquisadores.

p "A insulina realmente funciona, mas o problema é que as pessoas nem sempre recebem a quantidade certa. Com este sistema de liberação estendida, a quantidade de droga secretada é proporcional às necessidades do corpo, "diz Daniel Anderson, professor associado de engenharia química e membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research e do Institute for Medical Engineering and Science do MIT.

p Anderson é o autor sênior de um artigo que descreve o novo sistema em uma edição recente da revista ACS Nano . O principal autor do artigo é Zhen Gu, um ex-pós-doutorado no laboratório de Anderson. A equipe de pesquisa também inclui Robert Langer, o professor do David H. Koch Institute no MIT, e pesquisadores do Departamento de Anestesiologia do Hospital Infantil de Boston.

p Imitando o pâncreas

p Atualmente, pessoas com diabetes tipo 1 costumam picar os dedos várias vezes ao dia para tirar sangue para testar seus níveis de açúcar no sangue. Quando os níveis estão altos, esses pacientes se injetam com insulina, que decompõe o excesso de açúcar.

p Nos últimos anos, muitos pesquisadores têm procurado desenvolver sistemas de entrega de insulina que possam atuar como um "pâncreas artificial, "detectando automaticamente os níveis de glicose e secretando insulina. Uma abordagem usa hidrogéis para medir e reagir aos níveis de glicose, mas esses géis são lentos para responder ou não têm resistência mecânica, permitindo que a insulina vaze.

p A equipe do MIT se propôs a criar um Sistema biocompatível que responderia mais rapidamente às mudanças nos níveis de glicose e seria fácil de administrar.

p Seu sistema consiste em uma estrutura tipo gel injetável com uma textura semelhante à pasta de dente, diz Gu, que agora é professor assistente de engenharia biomédica e farmacêutica molecular na University of North Carolina em Chapel Hill e na North Carolina State University. O gel contém uma mistura de nanopartículas com carga oposta que se atraem, mantendo o gel intacto e evitando que as partículas se dispersem uma vez dentro do corpo.

p Usando um polissacarídeo modificado conhecido como dextran, os pesquisadores desenvolveram o gel para ser sensível à acidez. Cada nanopartícula contém esferas de dextrana carregadas com uma enzima que converte a glicose em ácido glucônico. A glicose pode se difundir livremente através do gel, então, quando os níveis de açúcar estão altos, a enzima produz grandes quantidades de ácido glucônico, tornando o ambiente local um pouco mais ácido.

p Esse ambiente ácido faz com que as esferas de dextrana se desintegrem, liberando insulina. A insulina então desempenha sua função normal, converter a glicose na corrente sanguínea em glicogênio, que é absorvido pelo fígado para armazenamento.

p Controle de longo prazo

p Em testes com ratos com diabetes tipo 1, os pesquisadores descobriram que uma única injeção do gel manteve os níveis normais de açúcar no sangue por uma média de 10 dias. Como as partículas são compostas principalmente de polissacarídeos, eles são biocompatíveis e, eventualmente, degradam-se no corpo.

p Os pesquisadores agora estão tentando modificar as partículas para que possam responder às mudanças nos níveis de glicose mais rapidamente, na velocidade das células das ilhotas do pâncreas. "As células das ilhotas são muito inteligentes. Elas podem liberar insulina muito rapidamente, uma vez que detectam altos níveis de açúcar, "Gu diz.

p Antes de testar as partículas em humanos, os pesquisadores planejam desenvolver ainda mais as propriedades de entrega do sistema e trabalhar na otimização da dosagem que seria necessária para uso em humanos.

p "Claramente, estudos de longo prazo são necessários, mas de uma perspectiva de circuito fechado, esta é uma abordagem muito inteligente para normalizar os níveis de glicose no sangue em indivíduos com diabetes, alcançado pela integração da detecção de glicose com a aplicação de insulina, muito parecido com uma célula beta pancreática natural, "diz Frank Doyle, um professor de engenharia química da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara que não fazia parte da equipe de pesquisa.

p O artigo é intitulado "Nanorrede injetável para entrega de insulina mediada por glicose". p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.