p Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin desenvolveram novas diretrizes para a fabricação de materiais de gel em nanoescala, ou nanogéis, que pode fornecer vários tratamentos terapêuticos para tratar o câncer de maneira precisa. Além de permitir a entrega de medicamentos em resposta a tumores, seus nanogéis podem ter como alvo células malignas (ou biomarcadores), degradam-se em componentes não tóxicos e executam funções clínicas múltiplas. p A característica mais importante dos nanogéis dos pesquisadores de engenharia é sua capacidade de serem quimicamente modificados ou "decorados" com muitas moléculas bioativas. Essas modificações dão aos nanogéis decorados propriedades físicas e químicas mais diversas do que qualquer outra técnica existente, apesar de sua origem idêntica. Tais sistemas, que têm o potencial de ser adaptados para doenças específicas ou até mesmo pacientes individuais, pode ser uma ferramenta útil para oncologistas no futuro.

p Em um estudo publicado na última edição da Avanços da Ciência , pesquisadores do Departamento de Engenharia Biomédica e do Departamento de Engenharia Química McKetta na Escola de Engenharia Cockrell delineiam o desenvolvimento desses nanogéis polivalentes para o tratamento do câncer. Após uma série de modificações químicas, os nanogéis são capazes de realizar o seguinte simultaneamente ou em sequência:carregar e liberar drogas, respondendo a ambientes de pH únicos, identificando biomarcadores, converter luz em aquecimento terapêutico e exibir características de degradação.

p A equipe de pesquisa, liderado pelo pioneiro da entrega de drogas Nicholas Peppas, professor dos departamentos de engenharia biomédica e engenharia química, a UT College of Pharmacy e a Dell Medical School, conduziu o estudo ao longo de quatro anos no Instituto de Biomateriais da UT, Entrega de medicamentos e medicina regenerativa, que Peppas dirige.

p Eles sintetizaram e purificaram nanogéis contendo ácidos carboxílicos, grupos funcionais químicos que são comuns em moléculas biológicas naturais. Esses grupos funcionais permitiram que os pesquisadores modificassem, ou quimicamente emparelhados, os nanogéis em moléculas bioativas, como pequenas moléculas, peptídeos e proteínas. Uma combinação de modificações foi necessária para adaptar os nanogéis para a entrega de drogas direcionadas e ambientalmente sensíveis.

p "Uma maneira de pensar em nosso nanogel é como uma tela em branco, "disse John Clegg, que era um Ph.D. candidato na Cockrell School quando trabalhou no estudo e atualmente é um pós-doutorado na Universidade de Harvard. "Intocado, uma tela em branco nada mais é do que um pouco de madeira e tecido. Da mesma forma, o nanogel é uma estrutura simples (feita de agentes de união de polímero e água). Quando é modificado, ou decorado, com diferentes grupos bioativos, ele retém a atividade de cada grupo adicionado. Então, o sistema pode ser bastante simples ou bastante sofisticado. "

p A abordagem modular da equipe - combinando muitas partes úteis em um único, todo maior - é frequentemente aplicado a outros sistemas de engenharia, incluindo, mas não se limitando a robótica e manufatura. Os pesquisadores da Engenharia do Texas aplicaram uma lógica semelhante, exceto em nanoescala, para desenvolver seus nanogéis.

p Os pesquisadores indicam que seu trabalho também pode servir como um modelo para abordagens de "medicina de precisão". Na medicina de precisão, um paciente é tratado com doses bem ajustadas de terapêuticas direcionadas, prescrito em quantidades que correspondem às características conhecidas de um paciente e da doença que são identificados em testes de diagnóstico.

p "Se os transportadores de nanopartículas, como nossos nanogéis, forem úteis para aplicações de medicina de precisão, eles precisarão ser adaptáveis ​​o suficiente para atender às necessidades de cada paciente, "Clegg disse." Acreditamos que nossa abordagem, onde um nanogel de base é adaptado às características únicas de um paciente individual e facilita várias modalidades terapêuticas, é vantajoso em comparação com o desenvolvimento de muitas plataformas separadas, em que cada um administra uma única terapia. "

p Os pesquisadores acreditam que seu estudo pode servir como um guia prático e prova de conceito para cientistas que estão desenvolvendo materiais em nanoescala para aplicações em medicina de precisão.