Cientistas da Universidade de Illinois Chicago desenvolveram um tratamento para fibrose pulmonar usando nanopartículas revestidas de manose – um tipo de açúcar – para parar uma população de células pulmonares chamadas macrófagos que contribuem para a cicatrização do tecido pulmonar. O método de segmentação de células promete prevenir esta grave doença cicatricial pulmonar, que pode resultar em complicações com risco de vida, como falta de ar.
Os pesquisadores dizem que o tratamento ainda não está pronto para ser testado em ensaios clínicos, mas seu sucesso em modelos animais relevantes é um sinal promissor de que pode ser possível tratar a doença – para a qual existem tratamentos muito limitados e imprecisos disponíveis.

Uma das principais causas de fibrose pulmonar é a ativação de células imunes prejudiciais que causam inflamação excessiva.

“Os processos inflamatórios do corpo são muito complexos e encontrar tratamentos para doenças que resultam de inflamação prolongada ou excessiva é muito difícil porque os tratamentos que previnem a inflamação prejudicial também – infelizmente – previnem a inflamação útil, que combate infecções e cura lesões”, disse Abhalaxmi Singh, professor assistente de pesquisa visitante no departamento de farmacologia e medicina regenerativa da UIC College of Medicine. “Ter um tratamento direcionado que aborde a causa raiz do trabalho de inflamação prejudicial em um modelo animal é emocionante”.

O tratamento de nanopartículas revestidas interrompe a fibrose ao se ligar a um subconjunto de macrófagos, um tipo de glóbulo branco encontrado em todos os órgãos, que possuem um receptor para manose, uma molécula de açúcar. Esse receptor, denominado CD206, é hiperexpresso em pacientes com fibrose pulmonar.

Os cientistas descobriram que os macrófagos que causam fibrose pulmonar têm níveis muito altos de manose. Na fibrose pulmonar, os macrófagos passam por uma transição que libera citocinas e promove cicatrização. Singh e seus colegas caracterizaram as superfícies desses macrófagos promotores de cicatrizes e do receptor de manose CD206 e projetaram um nanoveículo para atingir esses receptores.

Quando a nanopartícula revestida de açúcar se liga ao receptor da célula, ela entrega o nucleotídeo – um fragmento de RNA silenciador (siRNA) direcionado ao fator de crescimento transformador beta (TGFB) – que os pesquisadores carregaram na nanopartícula. SiRNA direcionado ao TGFB é uma via de sinalização celular conhecida por estar envolvida com fibrose pulmonar. Uma vez na célula, o nucleotídeo bloqueia a capacidade do macrófago de produzir quantidades excessivas de proteínas, como colágeno, envolvidas na formação de cicatrizes.

"Os macrófagos são células excitantes e complexas e a abordagem que o Dr. Singh e nossa equipe fizeram ao revestir a nanopartícula com açúcar para se ligar ao receptor de manose é uma maneira intrigante e precisa de garantir a entrega direcionada de um tratamento de RNA silenciador para esse subconjunto de células que contribuem para a fibrose", disse Asrar Malik, professor distinto da família Schweppe e chefe do departamento de farmacologia e medicina regenerativa.

A equipe já começou a testar o tratamento em amostras de tecido pulmonar humano com colegas da Universidade da Califórnia em São Francisco.

A nanopartícula usada nos experimentos é formulada a partir de uma proteína chamada albumina, e é uma plataforma que os cientistas estão estudando como ferramenta para fornecer terapias para uma variedade de condições.

A equipe de Malik descobriu pela primeira vez que as nanopartículas de albumina podem ser usadas para suprimir a inflamação de uma maneira de medicina de precisão. Sua descoberta original foi relatada em uma Nature Nanotechnology de 2014 Artigo de Pesquisa. Os inventores posteriormente estabeleceram a Nano Biotherapeutics, uma startup independente apoiada por uma doação de transferência de tecnologia para pequenas empresas do National Institutes of Health fase II para atrair os parceiros e investidores necessários para trazer a inovação ao mercado.

A nova pesquisa é descrita no artigo "Nanoparticle Targeting of de novo Pro-fibrotic Macrophages Mitigates Lung Fibrosis", publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences.

O artigo é de coautoria de Sreeparna Chakraborty, Sing Wan Wong, Nicole Hefner, AndrewStuart, Abdul Qadir, Amitabha Mukhopadhyay, Kurt Bachmaier, Jae-Won Shin e Jalees Rehman. + Explorar mais

O revestimento de microgel dá às células doadoras um impulso na reversão da fibrose pulmonar