Ácidos nucleicos terapêuticos - segmentos de DNA ou RNA criados em laboratório, projetado para ser usado para bloquear ou modificar genes, controlar a expressão do gene ou regular outros processos celulares - são uma área promissora, mas ainda emergente do tratamento biomédico, com vários medicamentos já em uso e muitos mais em testes. Nanopartículas de ácido nucleico (NANPs) são conjuntos programáveis ​​feitos exclusivamente de ácidos nucleicos com uma série de sequências de ácido nucleico terapêuticas incorporadas em sua estrutura em uma configuração específica, projetado para a embalagem e entrega de uma série de tratamentos intercelulares ou extracelulares simultaneamente, para causar múltiplos, ações terapêuticas células humanas.

Talvez previsivelmente para uma nova classe de drogas, esta nova forma promissora de tratamento muitas vezes encontra dificuldades em testes clínicos. Problemas recorrentes impediram que muitos produtos em desenvolvimento fossem aprovados para uso, e tiveram um efeito desanimador na continuação da pesquisa. A principal dessas dificuldades tem sido as reações imunológicas adversas em resposta à entrega de formulações baseadas em NANP.

Em um jornal em Nature Protocols , os pesquisadores de nanotecnologia Marina Dobrovolskaia do Laboratório Nacional de Frederick para Pesquisa do Câncer, e Kirill Afonin da Universidade da Carolina do Norte em Charlotte, descrevem o desenvolvimento de um protocolo reproduzível que avalia com precisão as propriedades imunes qualitativas e quantitativas de diferentes NANPs quando usados ​​para fornecer ácidos nucleicos terapêuticos.

"Dez a vinte por cento de todos os medicamentos são retirados durante os ensaios clínicos devido à imunotoxicidade - as terapias com ácido nucleico não são uma exceção, "disse Afonin, cuja pesquisa, entre outras coisas, concentra-se no desenvolvimento do NANP e na compreensão das respostas imunológicas aos NANP. "Isso é especialmente verdadeiro para NANPs porque o uso terapêutico de ácidos nucléicos é uma área relativamente jovem."

"Existem muitas características imunológicas desconhecidas dos NANPs que podem impedi-los de entrar em ensaios clínicos. Isso inibe a pesquisa no campo, porque os pesquisadores sabem que depois de bilhões de dólares em despesas com testes, você ainda pode ter um medicamento falhando devido a uma reação imunológica adversa nos testes, "ele notou." Então, esta é a chave:como podemos prever cuidadosamente a estimulação imunológica de uma droga antes de colocá-la em um paciente? "

O protocolo proposto no artigo é um processo detalhado passo a passo para avaliar as propriedades inflamatórias de qualquer projeto NANP quando administrado a humanos, usando células mononucleares de sangue periférico humano ("glóbulos brancos") como modelo de teste. Os experimentos in vitro realizados no papel usaram células recém-colhidas e isoladas do sangue de mais de 100 doadores humanos saudáveis, embora o artigo observe que apenas três doadores podem ser adequados para explicar a diversidade genética individual nas células do sistema imunológico.

“Visando uma amostra ampla em nossos estudos, usamos mais de 100 doadores e o sangue foi coletado em diferentes períodos do ano, então era um pool muito heterogêneo de células sanguíneas, "Afonin observou.

"Este protocolo é reproduzível e usa o modelo mais preciso, "disse ele." É mais preditivo de tempestades de citocinas do que modelos animais, qual é, francamente, surpreendente. Isso também o torna acessível para mais pesquisadores, porque eles não têm que trabalhar com animais. "

Um protocolo padronizado confiável e preciso para avaliar a resposta imune humana a diferentes designs de partículas pode ser de grande valor no apoio à pesquisa em NANPs, o artigo argumenta:"A fim de avançar ainda mais na tradução dos NANPs da bancada para a clínica, o campo está em grande necessidade de protocolos experimentais confiáveis ​​para a avaliação da segurança e eficácia desses novos nanomateriais. "

"Isso é importante porque existem centenas de pesquisadores trabalhando em NANPs e cada um tem sua própria formulação preferida, "Afonin disse." O problema é que todos eles também usam protocolos diferentes. Quando você lê suas publicações, é difícil dizer qual formulação é melhor porque as condições sob as quais eles os testaram são completamente diferentes - não há harmonia. "

Embora uma resposta imunológica tóxica possa impedir que um projeto específico de NANP entre em ensaios clínicos, o artigo observa que, em algumas terapias, algumas das respostas imunológicas específicas causadas por alguns NANPs podem, na verdade, ser útil e desejado.

O protocolo mede tanto a natureza quantitativa da reação imunológica da célula - a escala da resposta imunológica - e a natureza qualitativa dela - que tipo exato de resposta (ões) química (s) a reação imunológica causa.

"A 'qualidade' que está sendo medida aqui é o tipo de interferons ou citocinas que serão produzidos em reação ao NANP específico, "disse ele." Tanto a qualidade quanto a quantidade são questões cruciais. E às vezes a resposta imunológica não é ruim ou indesejada - usando este protocolo, podemos avaliar a qualidade e a quantidade da resposta imune de um NANP específico para que ele possa ser usado - como um adjuvante de vacina, por exemplo."

Afonin está confiante de que o protocolo produz resultados altamente precisos por causa da extensa experimentação que entrou em seu projeto.

"As etapas deste protocolo foram pensadas e validadas para mais de 60 projetos NANP diferentes, gerado tanto pelo meu laboratório quanto por outras pessoas no campo - uma amostra muito representativa, "Afonin enfatizou." Nosso objetivo é harmonizar os testes e fazer algo que será um marco para pesquisas futuras. "