p (Phys.org) —Em um novo estudo, um revestimento "bioadesivo" desenvolvido na Brown University melhorou significativamente a absorção intestinal na corrente sanguínea de nanopartículas que um dia poderiam transportar drogas proteicas como a insulina. Essa medida é necessária para medicamentos administrados por via oral, em vez de injetados diretamente no sangue. p Para medicamentos à base de proteínas, como a insulina, a serem tomados por via oral em vez de injetados, os bioengenheiros precisam encontrar uma maneira de transportá-los com segurança através do estômago até o intestino delgado, onde podem ser absorvidos e distribuídos pela corrente sanguínea. O progresso tem sido lento, mas em um novo estudo, pesquisadores relatam um importante avanço tecnológico:eles mostram que um revestimento "bioadesivo" aumentou significativamente a absorção intestinal de nanopartículas de polímero em ratos e que as nanopartículas foram entregues aos tecidos ao redor do corpo de uma forma que poderia ser potencialmente controlada.

p "Os resultados desses estudos fornecem um forte suporte para o uso de polímeros bioadesivos para aumentar a captação de nano e micropartículas do intestino delgado para administração oral de drogas, "escreveram os pesquisadores no Jornal de Liberação Controlada , liderado pela autora correspondente Edith Mathiowitz, professor de ciências médicas na Brown University.

p Mathiowitz, que ensina no Departamento de Farmacologia Molecular de Brown, Fisiologia, e Biotecnologia, vem trabalhando há mais de uma década para desenvolver revestimentos bioadesivos que podem fazer com que as nanopartículas grudem no revestimento da mucosa do intestino para que sejam captadas em suas células epiteliais e transferidas para a corrente sanguínea. A ideia é que medicamentos à base de proteínas sejam transportados nas nanopartículas.

p No novo estudo, que apareceu online em 21 de junho, Mathiowitz colocou um de seus revestimentos mais promissores, um produto químico chamado PBMAD, para o teste na bancada do laboratório e em modelos animais. Mathiowitz e seus colegas solicitaram uma patente relacionada ao trabalho, que seria atribuído à Brown University.

p Em experimentos anteriores, Mathiowitz e seu grupo mostraram não só que PBMAD tem propriedades bioadesivas, mas também que resiste ao ambiente ácido do estômago e então se dissolve no pH mais alto do intestino delgado.

p Aderir, absorver, chegar

p Os resultados recém-publicados focaram na questão de quantas partículas, seja revestido com PBMAD ou não, seria absorvido pelo intestino e distribuído aos tecidos. Para facilitar o rastreamento por todo o corpo, A equipe de Mathiowitz usou propositalmente partículas experimentais e de controle feitas de materiais que o corpo não quebraria. Por serem "não erodíveis", as partículas não continham nenhum medicamento.

p Os pesquisadores usaram partículas com cerca de 500 nanômetros de diâmetro feitas de dois materiais diferentes:poliestireno, que adere muito bem ao revestimento da mucosa do intestino, e outro plástico chamado PMMA, isso não. Eles revestiram algumas das partículas de PMMA em PBMAD, para ver se o revestimento bioadesivo poderia fazer com que as partículas de PMMA aderissem de forma mais confiável ao intestino e, em seguida, fossem absorvidas.

p Primeiro a equipe, incluindo os autores Joshua Reineke da Wayne State University e Daniel Cho de Brown, realizaram testes básicos de bancada para ver como cada tipo de partícula aderiu. As partículas revestidas com PBMAD provaram ter a aderência mais forte ao tecido intestinal, ligação mais de duas vezes mais forte que as partículas de PMMA não revestidas e cerca de 1,5 vezes mais forte que as partículas de poliestireno.

p O experimento principal, Contudo, envolvia injetar doses das diferentes partículas nos intestinos dos ratos para ver se seriam absorvidas e onde as que foram absorvidas poderiam ser encontradas cinco horas depois. Alguns ratos receberam uma dose das partículas de poliestireno, alguns obtiveram o PMMA não revestido e alguns obtiveram as partículas de PMMA revestidas com PBMAD.

p As medições mostraram que os ratos absorveram 66,9 por cento das partículas revestidas com PBMAD, 45,8 por cento das partículas de poliestireno e apenas 1,9 por cento das partículas de PMMA não revestidas.

p Enquanto isso, as diferentes partículas tinham perfis de distribuição muito diferentes ao redor do corpo. Mais de 80% das partículas de poliestireno absorvidas foram para o fígado e outros 10% para os rins. As partículas de PMMA, revestido ou não, encontraram seu caminho para uma variedade muito maior de tecidos, embora em distribuições diferentes. Por exemplo, as partículas revestidas com PBMAD tinham muito mais probabilidade de atingir o coração, enquanto os não revestidos tinham muito mais probabilidade de atingir o cérebro.

p Potencial farmacêutico

p O fato aparente de que as diferentes propriedades de superfície das partículas de tamanho semelhante tinham distribuições tão distintas nos tecidos dos ratos após o mesmo período de cinco horas sugere que os cientistas poderiam aprender a sintonizar as partículas para atingir partes específicas do corpo, visando essencialmente doses de medicamentos administrados por via oral, Mathiowitz disse.

p "A distribuição no corpo pode ser controlada de alguma forma com o tipo de polímero que você usa, " ela disse.

p Por enquanto, ela e seu grupo têm trabalhado arduamente para determinar a biofísica de como as partículas revestidas de PBMAD são absorvidas pelos intestinos. Mais trabalho também precisa ser feito, por exemplo, para demonstrar a entrega real de medicamentos à base de proteínas em quantidade suficiente aos tecidos onde são necessários.

p Mas Mathiowitz disse que os novos resultados lhe deram uma confiança considerável.

p "O que isso significa agora é que, se eu revestir as nanopartículas bioerodíveis corretamente, Eu posso melhorar sua compreensão, ", disse ela." Nanopartículas bioerodíveis são o que gostaríamos de usar para fornecer proteínas. A questão que abordamos neste artigo é quanto podemos oferecer. Os números que vimos tornam o objetivo mais viável. "

p Outra fronteira para a entrega de nanopartículas é o desenvolvimento de um método seguro para fazer nanopartículas, Mathiowitz disse, mas, "já desenvolvemos métodos seguros e reproduzíveis para encapsular proteínas em minúsculas nanopartículas sem comprometer sua atividade biológica."