Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte e da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill desenvolveram um sistema de entrega de medicamentos que permite uma resposta rápida a ataques cardíacos sem intervenção cirúrgica. Em testes de laboratório e em animais, o sistema provou ser eficaz na dissolução de coágulos, limitando as cicatrizes de longo prazo ao tecido cardíaco e preservando mais a função normal do coração.

"Nossa abordagem permitiria que os profissionais de saúde comecem a tratar ataques cardíacos antes que o paciente chegue ao centro cirúrgico, espero melhorar os resultados do paciente, "diz Ashley Brown, autor correspondente de um artigo sobre o trabalho e professor assistente no Joint Biomedical Engineering Program (BME) no NC State e UNC. "E porque somos capazes de direcionar o bloqueio, somos capazes de usar drogas poderosas que podem representar ameaças a outras partes do corpo; a segmentação reduz o risco de danos não intencionais. "

Ataques cardíacos, ou enfartes do miocárdio, ocorrem quando um trombo - ou coágulo - bloqueia um vaso sanguíneo no coração. Para tratar ataques cardíacos, os médicos costumam realizar cirurgias para introduzir um cateter no vaso sanguíneo, permitindo-lhes romper fisicamente ou remover o trombo. Mas nem todos os pacientes têm acesso rápido aos cuidados cirúrgicos.

E mais danos podem ocorrer mesmo após a remoção do bloqueio. Isso porque o retorno de sangue fresco aos tecidos que foram bloqueados pode causar danos próprios, chamada lesão de reperfusão. Lesão por reperfusão pode causar cicatrizes, enrijecimento do tecido cardíaco e limitação da funcionalidade normal do coração.

Para resolver esses problemas, pesquisadores desenvolveram uma solução que se baseia em esferas porosas de nanogel, cerca de 250 nanômetros de diâmetro, que têm como alvo um trombo e fornecem um coquetel de duas drogas:tPA e Y-27632.

Um trombo pode ser feito de várias substâncias, como plaquetas ou placas arteriais, mas todos eles contêm uma substância chamada fibrina. Então, para direcionar bloqueios, cada nanogel é revestido com proteínas que se ligam especificamente à fibrina. Em outras palavras, quando os nanogéis atingem um trombo, eles grudam.

O tPA e o Y-27632 estão dispostos em camadas dentro da nanosfera, com o tPA formando uma concha que envolve o Y-27632. Como resultado, o tPA vaza primeiro no local do trombo, permitindo que ele faça seu trabalho - que é quebrar a fibrina e dissolver o coágulo.

Conforme o tPA é lançado, o Y-27632 escapa do nanogel. Enquanto o tPA visa o próprio coágulo, o Y-27632 visa limitar os danos causados ​​pela lesão de reperfusão. Ele faz isso limitando a rigidez das células na área que contribuem para a formação de cicatrizes. Isso permite que essas células retenham mais de sua plasticidade, melhorando sua capacidade de funcionar normalmente e preservando mais a função cardíaca.

Em testes in vitro, os pesquisadores descobriram que o coquetel tPA / Y-27632 direcionado dissolveu coágulos em questão de minutos. Embora isso ainda precise ser testado em testes, pode funcionar mais rapidamente do que intervenções cirúrgicas, que requerem tempo para preparar o paciente e colocar o cateter no lugar.

Em testes com ratos de laboratório, os pesquisadores também descobriram que sua técnica limitava a cicatrização e preservava a função cardíaca após um ataque cardíaco melhor do que o tPA ou Y-27632 por si próprios - e muito melhor do que um grupo de controle no qual os animais não receberam nenhuma droga.

Especificamente, os animais que receberam o coquetel direcionado tiveram uma fração de ejeção do ventrículo esquerdo, que mede a funcionalidade de um coração, de cerca de 67 por cento quatro semanas após o ataque cardíaco - o que é saudável. O tPA por si só era de cerca de 57 por cento, que está na extremidade inferior da faixa normal, enquanto o grupo de controle e Y-27632 por si só caíram na casa dos 40 anos. De forma similar, o coquetel direcionado resultou em tecido cicatricial em menos de 5 por cento da área afetada. O tPA e o Y-27632 apresentavam tecido cicatricial em aproximadamente 7 por cento da área, com o grupo de controle vendo cicatrizes em mais de 10 por cento.

O que mais, os pesquisadores descobriram que os nanogéis direcionados resultaram em pouco ou nenhum dos nanogéis sendo encontrados em outros tecidos - como os pulmões e o fígado - particularmente quando comparados ao uso dos nanogéis não direcionados.

"Esta é uma parte importante de nossas descobertas, porque o tPA e o Y-27632 podem representar riscos se começarem a agir em partes do corpo fora da área-alvo, "Brown diz." Por exemplo, O tPA pode causar sangramento e o Y-27632 pode afetar muitos tecidos onde a contração das células é necessária para o funcionamento normal. "

Um outro benefício dos nanogéis direcionados é que, devido ao seu pequeno tamanho, eles podem atingir até mesmo os vasos sanguíneos que são muito pequenos para serem alcançados por meio de cateteres.

Os pesquisadores também observam que este é um estudo pré-clínico. Os próximos passos para o trabalho incluem uma avaliação adicional da segurança dos nanogéis e testes em modelos animais maiores.

"Embora ainda estejamos nos estágios iniciais de desenvolvimento desta tecnologia, sabemos que é importante reconhecer as questões relacionadas ao custo, "Brown diz." Dada a complexidade do sistema de distribuição de drogas, deve ser comparável ou ligeiramente mais caro do que a terapêutica com proteínas recombinantes atualmente em uso clínico - como o tPA por si só. Contudo, porque as drogas são direcionadas, as doses provavelmente serão menores. Isso deve ajudar a manter os custos comparáveis ​​aos medicamentos existentes no mercado. "

O papel, "Tratamento direcionado de complicações isquêmicas e fibróticas do infarto do miocárdio usando um microgel terapêutico de entrega dupla, "é publicado na revista ACS Nano .