Desenho da estratégia de conjugação. O azul identifica a primeira camada de proteínas, laranja destaca a segunda camada. A figura não está à escala. Crédito: Nature Communications (2018). DOI:10.1038 / s41467-018-03931-4
Um novo método foi desenvolvido para tornar os medicamentos 'mais inteligentes' usando a nanotecnologia para que sejam mais eficazes em atingir seu objetivo.
Cientistas da Universidade de Lincoln, REINO UNIDO, desenvolveram uma nova técnica para 'decorar' nanopartículas de ouro com uma proteína de escolha para que possam ser usadas para adaptar a droga para atingir com mais precisão uma área do corpo, como um tumor de câncer.
Nanopartículas de ouro são esferas feitas de átomos de ouro com um diâmetro de apenas alguns bilionésimos de metro que podem ser revestidas com uma proteína biológica e combinadas com drogas para permitir que o tratamento viaje pelo corpo e alcance a área afetada.
As nanopartículas podem 'adsorver' (segurar em sua superfície) drogas que, de outra forma, se tornariam insolúveis ou se degradariam rapidamente na corrente sanguínea, e devido ao seu pequeno tamanho, eles podem superar barreiras biológicas, como membranas, pele e intestino delgado, o que normalmente impediria a droga de atingir seu alvo.
A tecnologia já é usada em aplicações do mundo real, como testes de gravidez - onde nanopartículas de ouro decoradas com um anticorpo contra o hormônio presente na urina de mulheres grávidas são adicionadas à tira 'positiva' para que reaja com as nanopartículas e torne o stick vermelho - mas ainda não é amplamente utilizado no desenvolvimento de medicamentos.
Até agora, o processo de revestimento das nanopartículas significava que as proteínas utilizadas tinham que ser "misturadas" com partículas que não têm a capacidade de controlar a forma como se ligam, possivelmente tornando o medicamento menos eficaz. O novo método permite que os farmacologistas coloquem as proteínas nas nanopartículas de ouro, camada por camada, em uma ordem específica. Isso mantém a integridade da proteína para que a droga seja mais eficaz, abrindo possibilidades para o desenvolvimento da nanomedicina.
Os resultados foram publicados na revista Nature Communications .
Dr. Enrico Ferrari, um nanobiotecnologista da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Lincoln, conduziu o estudo. Ele disse:"As nanopartículas de ouro são uma ferramenta vital no desenvolvimento de novos medicamentos e nos sistemas de distribuição de medicamentos. Desvendamos a chave para a ligação de proteínas e moléculas para que esses medicamentos sejam mais eficazes.
"Este método pode ajudar a projetar nanomedicamentos que não precisam de extensa modificação química de uma droga protéica ou de um nano-portador e, portanto, podem ser desenvolvidos de forma mais fácil e rápida."
Os pesquisadores pegaram fragmentos de proteínas de bactérias e vermes, que quando fundidos juntos foram eficazes na ligação à superfície da nanopartícula de ouro e capazes de formar ligações estáveis a qualquer outra proteína.
Ao misturar esta proteína de fusão com nanopartículas de ouro, ele se liga permanentemente à superfície do ouro ao mesmo tempo em que é capaz de se ligar de forma estável a uma proteína-alvo na qual uma 'etiqueta' específica foi incluída.
Este é um novo método universal para ligar proteínas a nanopartículas que funcionará para a maioria das proteínas, tornando o processo uma perspectiva mais atraente para as empresas farmacêuticas, disseram os pesquisadores. O método também pode ser potencialmente aplicado a biossensores e kits de diagnóstico que usam ouro, como aqueles usados em ambientes clínicos para identificar infecções em curso no sangue dos pacientes.