As vacinas de RNA mensageiro (mRNA) são um excelente exemplo do campo promissor da nanomedicina. Mas o progresso na concepção e aplicação de nanopartículas como veículos de entrega eficientes para biofármacos contendo substâncias de drogas de ácido nucleico ou proteína é, infelizmente, notavelmente lento.
Um obstáculo recente à pesquisa de entrega de drogas é uma correlação fraca observada entre in vitro (fora de um organismo vivo) e in vivo (dentro de um organismo vivo) desempenho. Esse problema não ficou claro nos estágios iniciais, quando a entrega celular de um nanocarreador de drogas foi testada principalmente em cultura de células padrão. Com estudos farmacológicos in vivo avançados surgindo em camundongos ou pacientes humanos, a baixa confiabilidade e validade dos testes de cultura de células para aplicações terapêuticas estão se tornando aparentes.

Quando as nanopartículas são aplicadas por via intravenosa, elas enfrentam vários obstáculos que diferem de situações in vitro, como quando se encontram com componentes sanguíneos. As nanopartículas são geralmente cobertas por uma multicamada biomolecular (uma proteína corona), que altera as propriedades físico-químicas, farmacocinética e perfil de toxicidade das nanopartículas.

Em Revisões de Biofísica , pesquisadores na Alemanha fornecem uma caracterização de ponta da proteína corona formada em torno de nanopartículas e seu impacto nas propriedades físico-químicas e biológicas dessas nanopartículas.

“Ao prever o desempenho in vivo a partir de dados in vitro, é recomendável combinar vários métodos de caracterização analítica e biológica para obter informações mais detalhadas sobre as características in vivo e o comportamento das nanopartículas”, disse Simone Berger, coautora de Ludwig Maximilian Universidade de Munique.

A escolha do biofluido - soro, plasma ou sangue total e de origem animal - e o estabelecimento de protocolos padronizados são de grande importância para um pré-clínico mais consistente, robusto e abrangente estudos para derivar relações estrutura-atividade e in vitro/in vivo correlações.

"O conhecimento adquirido sobre a formação de corona de proteína pode ser explorado para otimizar transportadores para aplicação nanomédica", disse Berger.

Informações como biodistribuição in vivo e efeitos fora do alvo não podem ser obtidas de experimentos in vitro, apontam os pesquisadores. Mas novos métodos de triagem de alto rendimento, como o sistema de código de barras, podem fazer in vivo investigações mais eficazes, econômicas e éticas.

Permanece alguma incerteza sobre a traduzibilidade de pequenos a grandes animais e humanos, mas a bioinformática pode ajudar a identificar modelos animais mais adequados para certas doenças.

"Alternativas aos modelos animais, como a tecnologia microfluídica de 'órgão humano em um chip' ou previsões computacionais, podem ser estratégias promissoras para substituir estudos em animais no futuro", disse Berger.

A nanomedicina mostra "grande potencial para revolucionar o cenário terapêutico com uma ampla gama de aplicações, como vacinas/imunoterapia contra o câncer ou tratamento de distúrbios genéticos", disse Berger. "Com ensaios in vitro adequados e mais preditivos, o pipeline pré-clínico se tornará mais eficiente, rápido e econômico. E o mais importante, os experimentos com animais podem ser substituídos ou pelo menos reduzidos." + Explorar mais

Um método para melhorar os testes in vitro