Os pesquisadores da Escola de Medicina desenvolveram uma nova fórmula para fornecer o peptídeo terapêutico apelina ao tecido cardíaco. O sistema de entrega, que aumenta dramaticamente a estabilidade do peptídeo, mostra-se promissor no tratamento de doenças cardíacas em humanos, disseram os pesquisadores.

Os camundongos com hipertrofia cardíaca induzida e insuficiência cardíaca que receberam apelina por meio do novo sistema de entrega mostraram melhora significativa, disse Jayakumar Rajadas, PhD, fundador e diretor do Biomaterials and Advanced Drug Delivery Laboratory da escola.

Um artigo descrevendo as descobertas foi publicado online em 13 de outubro em Biomateriais .

“Este é um desenvolvimento muito importante no campo da terapêutica cardiovascular, "disse Rajadas, um autor sênior do artigo, que também é diretor assistente da divisão de farmacologia cardiovascular do Stanford Cardiovascular Institute. O autor principal é o pós-doutorado Vahid Serpooshan, MD, PhD.

A doença cardíaca conhecida como hipertrofia, que é comumente atribuída à morte súbita em atletas, é geralmente uma doença hereditária que é desencadeada por estresse cardíaco devido ao exercício extremo, hipertensão, mau funcionamento da válvula ou infarto ventricular.

Curta meia-vida plasmática da apelina

Os receptores acoplados à proteína G na superfície do tecido cardíaco funcionam como sensores de estresse. Eles se ligam ao peptídeo apelina em um processo crucial para prevenir a disfunção cardíaca. Quando o coração está sobrecarregado por vários fatores de estresse, o corpo produz mais apelina para esse processo. Embora não esteja claro por que, pacientes com hipertrofia têm baixos níveis de apelina, que são posteriormente usados ​​com estressores adicionais, como hipertensão.

Em um modelo de tratamento semelhante a dar insulina a pacientes com diabetes, os médicos tentaram tratar essas doenças cardíacas com doses de apelina. O agente terapêutico é administrado por via intravenosa ao tecido cardiovascular, mas por causa de sua meia-vida curta - a droga é eliminada rapidamente do plasma sanguíneo - o sucesso desse tratamento tem sido limitado.

"Esta abordagem acabou sendo um desafio, uma vez que a apelina tem meia-vida muito curta de cerca de oito minutos no sangue e, portanto, biodisponibilidade limitada, "Rajadas disse.

Rajadas, um especialista no campo da nanotecnologia - a engenharia de sistemas funcionais em escala molecular para criar "nanoestruturas" - viu um potencial para melhorar o sistema de entrega do peptídeo ao tecido cardíaco. A nanotecnologia tem sido usada para estabilizar agentes terapêuticos no corpo e direcioná-los para tecidos específicos nos últimos 10 anos, ele disse. Nesse caso, a ideia era proteger os peptídeos apelina de rápida degradação com grandes, moléculas estáveis ​​durante seu transporte para o tecido-alvo.

O cavalo de tróia

A equipe de pesquisa desenvolveu uma nova técnica para aumentar a estabilidade dos frágeis peptídeos apelina, protegendo-os com uma cobertura lipídica que Rajadas chama de método de entrega "Cavalo de Tróia". Os "nanocarreadores" de lipossomas encapsulam a apelina e a transportam através do sangue até o tecido cardíaco.

Os nanobullets de apelina resultantes, "como os pesquisadores se referem a eles, foram então entregues através do sistema sanguíneo ao tecido cardiovascular de camundongos com condições cardíacas hipertróficas induzidas. A teoria era que a apelina não seria liberada até que estivesse perto do tecido cardíaco.

Quando os pesquisadores entregaram a preparação de nanopartículas em duas doses ao longo de 14 dias para os ratos, os animais mostraram uma recuperação dramática em comparação com os do grupo de controle, que recebeu apenas solução salina ou tratamento com apelina descoberta, Disse Rajadas.

"A apelina nesta forma pode eventualmente ser usada como tratamento para humanos administrados por injeção, em vez de por via intravenosa como no passado, "disse Rajadas." A ideia é que injeções mensais ou bimestrais regulares podem diminuir os sintomas. "