Testado em sangue humano em laboratório, as nanocápsulas seletivas podem reduzir os efeitos colaterais de uma importante droga de dissolução de coágulos sanguíneos, que incluem sangramento no cérebro. Se confirmado com testes em animais, as nanocápsulas também podem tornar o medicamento mais eficaz em doses mais baixas.

Coágulos de sangue, também conhecido como trombo, são uma das principais causas de derrames e ataques cardíacos, que são as principais causas de morte e problemas de saúde em todo o mundo. Eles podem ser tratados com um medicamento para dissolver coágulos, chamado ativador do plasminogênio tecidual (tPA), que interrompe os coágulos para limpar o vaso sanguíneo bloqueado e restabelecer o fluxo sanguíneo.

Contudo, tPA pode causar sangramento fora do alvo com risco de vida, e dura apenas alguns minutos em circulação, muitas vezes requer doses repetidas, o que aumenta ainda mais o risco de sangramento. Consequentemente, ele é usado apenas para uma minoria de pacientes potencialmente elegíveis.

Agora, pesquisadores do Imperial College London descobriram que, ao envolver o tPA em cápsulas minúsculas recentemente projetadas, pode ser direcionado mais especificamente para coágulos sanguíneos prejudiciais com um tempo de circulação aumentado. Eles projetaram as nanocápsulas para se ligarem às plaquetas ativadas presentes nos trombos, libere a carga útil do tPA e dissolva os coágulos.

O autor principal, Dr. Rongjun Chen, do Departamento de Engenharia Química do Imperial, disse:"O tPA tem uma janela estreita entre o efeito desejado e os efeitos colaterais, então, nós o envolvemos em um pacote que estende essa janela terapêutica e minimiza a dose necessária. Nossos resultados são empolgantes, mas os estudos em animais e clínicos são necessários para validação. "

Os coágulos sanguíneos são constituídos por células sanguíneas chamadas plaquetas, que se ligam quando ativadas. Essas plaquetas são mantidas juntas com proteínas chamadas fibrinogênio, que se ligam às plaquetas ativadas e formam 'pontes' entre elas. A nova nanocápsula, chamado tPA-cRGD-PEG-NV, imita o fibrinogênio de forma que ele procura coágulos dentro dos vasos sanguíneos.

Os pesquisadores testaram isso em sangue humano saudável em ambas as condições estáticas, onde ainda sangue foi testado em placas de Petri, e condições fisiológicas de fluxo em um vaso sanguíneo simulado. Para testar as condições de fluxo, eles projetaram um modelo de computador para simular como o tPA encapsulado pode agir na circulação do sangue.

Eles descobriram que as nanocápsulas eram altamente seletivas na ligação a plaquetas ativadas e que o tempo que levava para dissolver os coágulos era semelhante ao do tPA não encapsulado.

O co-autor correspondente, Professor Xiao Yun Xu, do Departamento de Engenharia Química do Imperial, disse:"Combinamos trabalho experimental e computacional para caracterizar esta nanocápsula. Para construir nosso modelo de computador, precisávamos de um entendimento mecanicista da interação entre os processos físicos e bioquímicos do coágulo sanguíneo dissolvendo. O modelo pode ser muito útil em ensaios clínicos e animais desta nanomedicina potencial, bem como na previsão da dosagem ideal para os pacientes. "

O modelo de computador desenvolvido especificamente foi capaz de simular o transporte de nanocápsulas para o local do coágulo, seu lançamento de tPA, e sua dissolução de coágulos. O professor Xu acrescentou:"Nossa simulação ilustrou o potencial de prever o resultado de tratamentos com coágulos sanguíneos em cenários clinicamente relevantes."

O co-autor, Professor Simon Thom, do Instituto Nacional do Coração e Pulmão do Imperial, disse:"Nós encontramos uma maneira de tornar uma droga anti-coágulo direcionada de forma mais precisa, aumentando potencialmente a eficácia e reduzindo os efeitos colaterais catastróficos. Este trabalho promissor demonstra a atividade do tPA nanoencapsulado em um ambiente de laboratório e abre o caminho para a entrega mais segura de medicamentos com efeitos colaterais prejudiciais. A pesquisa agora é necessária em organismos inteiros para determinar a eficácia da cápsula em um ambiente mais realista. "

Em seguida, os pesquisadores vão testar o tPA encapsulado em animais para ver como ele se comporta em organismos inteiros, especialmente para aumentar o tempo de circulação e verificar a capacidade do modelo de computador de prever a eliminação de coágulos em um ambiente realista. Dr. Chen acrescentou:"Uma vez totalmente validado, as nanocápsulas seletivas e o modelo de computador podem servir como plataformas poderosas para o desenvolvimento de nanomedicinas destruidoras de coágulos. "

O estudo é publicado em Avanços da Ciência .