À esquerda está o projeto esquemático do sistema de entrega de nanogel revestido com membrana de plaquetas carregado com TRAIL / Dox. O TRAIL é fixado na superfície da membrana e o Dox é carregado no núcleo do nanogel. À direita está uma imagem de microscópio eletrônico de transmissão do sistema de administração de drogas. Preto é o nanogel de núcleo sintético, a casca externa é a membrana plaquetária.
Os pesquisadores desenvolveram pela primeira vez uma técnica que reveste medicamentos anticâncer em membranas feitas de plaquetas do próprio paciente, permitindo que as drogas durem mais no corpo e ataquem os tumores cancerígenos primários e as células tumorais circulantes que podem causar metástase. O trabalho foi testado com sucesso em um modelo animal.
"Existem duas vantagens principais no uso de membranas plaquetárias para revestir medicamentos anticâncer, "diz Zhen Gu, autor correspondente de um artigo sobre o trabalho e professor assistente no programa conjunto de engenharia biomédica na North Carolina State University e na University of North Carolina em Chapel Hill. "Primeiro, a superfície das células cancerosas tem afinidade com as plaquetas - elas grudam umas nas outras. Segundo, porque as plaquetas vêm do próprio corpo do paciente, os portadores de drogas não são identificados como objetos estranhos, portanto, duram mais tempo na corrente sanguínea. "
"Essa combinação de recursos significa que as drogas podem não apenas atacar o local principal do tumor, mas são mais propensos a se encontrar e se prender às células tumorais que circulam na corrente sanguínea - essencialmente atacando novos tumores antes que eles comecem, "diz Quanyin Hu, autor principal do artigo e Ph.D. estudante do programa conjunto de engenharia biomédica.
Veja como funciona o processo. O sangue é retirado de um paciente - um rato de laboratório, no caso desta pesquisa - e as plaquetas são coletadas desse sangue. As plaquetas isoladas são tratadas para extrair as membranas plaquetárias, que são então colocados em uma solução com um gel em nanoescala contendo a droga anticâncer doxorrubicina (Dox), que ataca o núcleo de uma célula cancerosa. A solução está comprimida, forçando o gel através das membranas e criando esferas em nanoescala feitas de membranas de plaquetas com núcleos de gel Dox. Essas esferas são então tratadas de modo que suas superfícies sejam revestidas com a droga anticâncer TRAIL, que é mais eficaz no ataque às membranas celulares das células cancerosas.
Quando liberado na corrente sanguínea de um paciente, essas pseudo-plaquetas podem circular por até 30 horas - em comparação com aproximadamente seis horas para os veículos em nanoescala sem o revestimento.
Quando uma das pseudo-plaquetas entra em contato com um tumor, três coisas acontecem mais ou menos ao mesmo tempo. Primeiro, as proteínas P-selectina na membrana plaquetária ligam-se às proteínas CD44 na superfície da célula cancerosa, travando-o no lugar. Segundo, o TRAIL na superfície das pseudo-plaquetas ataca a membrana da célula cancerosa. Terceiro, a pseudo-plaqueta em nanoescala é efetivamente engolida pela célula cancerosa maior. O ambiente ácido dentro da célula cancerosa então começa a quebrar a pseudo-plaqueta - liberando o Dox para atacar o núcleo da célula cancerosa.
Em um estudo com ratos, os pesquisadores descobriram que o uso de Dox e TRAIL no sistema de entrega de drogas pseudo-plaquetárias foi significativamente mais eficaz contra grandes tumores e células tumorais circulantes do que o uso de Dox e TRAIL em um sistema de entrega de nanogel sem a membrana plaquetária.
"Gostaríamos de fazer testes pré-clínicos adicionais nesta técnica, "Gu diz." E pensamos que poderia ser usado para entregar outras drogas, como aqueles que visam doenças cardiovasculares, em que a membrana plaquetária pode nos ajudar a atingir locais relevantes no corpo. "
