p O Centro de Inovação de Nanomedicina no Japão anunciou que uma nova estratégia para atingir especificamente o cérebro foi descoberta em colaboração com o Departamento de Bioengenharia, Escola de Pós-Graduação em Engenharia, Universidade de Tóquio. Os detalhes são publicados no Proceedings of the National Academy of Science emitido em 23 de julho. p O tratamento de doenças neurológicas é severamente prejudicado pela má administração de terapias ao cérebro devido à presença da barreira hematoencefálica (BBB), uma barreira celular altamente impermeável composta principalmente por células endoteliais especializadas que revestem a microvasculatura do cérebro. Estratégias baseadas em nanotecnologia alcançaram sucesso modesto na entrega de terapêuticas ao cérebro, carregando-as em nanomáquinas decoradas com ligantes que se ligam a proteínas associadas ao BBB. Contudo, tais estratégias de direcionamento têm limitações inerentes à especificidade do cérebro, como as proteínas alvo também são expressas significativamente em órgãos periféricos, levando ao aumento do acúmulo de nanomáquinas, por exemplo, no pulmão e no coração. Portanto, a tradução clínica das estratégias atuais é dificultada por efeitos colaterais periféricos prejudiciais e doses terapêuticas eficazes reduzidas que chegam ao cérebro. Portanto, novas estratégias que exploram recursos alternativos do BBB precisam ser desenvolvidas para superar o acúmulo 'fora do alvo' de nanomáquinas.

p O grupo do Prof. Kataoka desenvolveu um simples, ainda uma estratégia contra-intuitiva que transforma o problema da aplicação da terapia no cérebro, isso é, a alta impermeabilidade das células endoteliais do cérebro, na solução para atingir o direcionamento cerebral específico de nanomáquinas com aumento mínimo de acúmulo em órgãos periféricos.

p A alta impermeabilidade das células endoteliais cerebrais é em grande parte devido a um nível acentuadamente reduzido de endocitose em comparação com as células endoteliais periféricas. Este recurso pode, portanto, ser explorado para promover gratuitamente, rótulos moleculares não conjugados a serem retidos seletivamente na superfície das células endoteliais do cérebro enquanto são rapidamente removidos (endocitados) da superfície das células endoteliais de outros órgãos do corpo. Desta maneira, Nanomáquinas capazes de reconhecer com eficiência os rótulos moleculares exibidos são direcionadas especificamente para o cérebro com direcionamento mínimo para outros órgãos.

p A viabilidade de tal abordagem foi demonstrada pelo emprego de anticorpos contendo biotina contra a proteína Molécula de Adesão de Células Endoteliais de Plaquetas (PECAM) -1, que se expressa na vasculatura da maioria dos órgãos. Os autores demonstraram que se nanomáquinas decoradas com a proteína avidina (capaz de se ligar fortemente à biotina) são injetadas em camundongos um curto período de tempo após a injeção de anticorpos biotina-PECAM-1, as nanomáquinas se acumulam preferencialmente no pulmão, com acúmulo também visto no cérebro, coração e pâncreas. Contudo, se o intervalo de tempo entre a injeção do anticorpo e a nanomáquina for aumentado para permitir a remoção do anticorpo da superfície das células endoteliais periféricas, a capacidade das nanomáquinas de se acumularem no pulmão, coração e pâncreas diminuem constantemente, enquanto o acúmulo no cérebro permanece constante. Portanto, após um intervalo de oito horas, as nanomáquinas eram direcionadas apenas para o cérebro, sem aumento no acúmulo visto em qualquer órgão periférico.

p Esta nova estratégia de segmentação em duas etapas, portanto, abre caminho para superar a limitação do acúmulo de nanomáquinas periféricas 'fora do alvo', aumentando assim a tradução clínica de terapias baseadas em nanomáquinas.