p As barreiras biológicas que nossos corpos desenvolveram evoluem para nos manter protegidos contra infecções e parasitas. Mas eles também filtram muitos dos medicamentos de nanopartículas que são tão promissores para o tratamento. Descobrir o porquê é fundamental para o desenvolvimento de medicamentos de próxima geração. p Cruzar algumas barreiras biológicas é fundamental para todas as terapêuticas avançadas ou direcionadas. Diferentes tipos de barreiras apresentam diferentes níveis de dificuldades, por exemplo, o mais desafiador é a barreira hematoencefálica, que tem sido um obstáculo a uma terapêutica realmente eficaz para o cérebro. Outras barreiras, como o intestino e os pulmões, são igualmente difíceis, mas não tão desafiador. Muitos estudos, tanto na academia quanto na indústria, adotaram uma abordagem de tentativa e erro para estabelecer por que algumas nanopartículas simplesmente não conseguem passar.

p O PathChooser apoiado pela UE (inovador, (estratégias de base mecanística para entrega de macromoléculas terapêuticas através das barreiras celulares e biológicas) adotou uma abordagem diferente. “Nossa intenção era tentar entender quais são os processos que impedem o transporte de barreiras, e quais mecanismos podem permitir que tal transporte ocorra, "explica o coordenador do projeto, Professor Kenneth Dawson, Diretor do Centro de Interações BioNano da University College Dublin.

p Ele explica que endocitótico, transcitótico e outros processos celulares permitem o cruzamento de barreiras, ou, em alguns casos, previna-se. "Há muitos anos se sabe que um pequeno número de partículas pode cruzar in vivo, por exemplo, a barreira hematoencefálica e outras barreiras, e nossa intenção era permitir o melhor design de nanopartículas como transportadores de drogas para aumentar a probabilidade de que eles possam cruzar com segurança. "

p Eliminando a tentativa e erro do processo - engenharia reversa

p A fim de promover o design de melhores transportadores de drogas, o projeto queria estabelecer o que há sobre esses processos celulares, e sua interação com nanopartículas, que promova ou bloqueie a ultrapassagem dessas barreiras.

p Para abordar o problema de um ângulo diferente, o projeto funcionou ao contrário. Eles produziram grandes grupos de nanopartículas que podiam ser rastreados facilmente ao cruzar uma barreira. A equipe então tentou recriar as células que compõem a barreira e verificou quais dessas nanopartículas poderiam cruzar uma determinada barreira.

p "Pegamos muitas barreiras estabelecidas na comunidade de pesquisa e desenvolvemos algumas das nossas. Usando esses modelos, estudamos os mecanismos de como as partículas se cruzam e o que impede que algumas delas entrem nos modelos, "diz o Prof Dawson.

p A equipe então descobriu que tinha cada vez menos candidatos com alguma habilidade para cruzar uma barreira. PathChooser estudou isso em mais detalhes para ver os principais aspectos das nanopartículas que envolvem as vias que estavam usando para cruzar.

p Uma compreensão mais clara da mecânica por trás da penetração da barreira

p O projeto estabeleceu que as moléculas da superfície das nanopartículas podem prevenir e inibir seu cruzamento. "Podemos realmente ver essas partículas sendo endocitadas, recolhido, e então, traficados para serem degradados porque foram reconhecidos como 'estrangeiros'. E isso nos deu um foco muito mais claro sobre a necessidade de projetar a superfície das nanopartículas com muito cuidado. "

p O projeto PathChooser forneceu informações valiosas sobre como a mecânica da passagem da barreira é afetada pela organização da superfície das biomoléculas. "Fomos capazes de mapear as abordagens comuns para a organização da superfície que estavam levando à falha na travessia de barreiras, " ele diz.

p No início do projeto, os pesquisadores não sabiam por que algumas nanopartículas não eram capazes de cruzar as barreiras. Graças ao trabalho da equipe, eles agora têm maneiras relativamente simples de rejeitar um grande número de candidatos, que eles sabem que não pode funcionar por causa de seus critérios de design de superfície.

p "Já não estamos tão desanimados como as pessoas geralmente ficam neste campo porque agora começamos a sentir que existem formas mais sistemáticas de abordar o problema, "diz o Prof Dawson.

p Ajudando a desenvolver medicamentos mais eficazes

p A longo prazo, PathChooser deve ter um impacto no desenvolvimento de medicamentos mais eficazes e 'fáceis de conviver' para condições como diabetes e algumas das doenças mais intratáveis, como glioblastomas, que são considerados intratáveis ​​devido ao acesso deficiente ao cérebro.

p "Esperamos que nosso melhor entendimento da ligação entre o design das nanopartículas e seu resultado reduza consideravelmente a ineficiência nos ciclos de design de drogas." O impacto nos custos de pesquisa e desenvolvimento, se o design de drogas nanomoleculares puder ser mais eficiente, poderia abrir portas para a criação de um novo pacote de medicamentos.

p "O principal resultado geral do nosso projeto é uma compreensão muito mais profunda do que impede a travessia e quais são as principais vias de acesso a essa travessia, "diz o Prof Dawson.