Com a nanotecnologia podemos entender, imitar e modular nosso sistema imunológico. Para ela Ph.D. pesquisa, Annelies Wauters estudou como nanocarreadores minúsculos podem ser usados ​​para controlar o sistema imunológico e direcionar e ativar células imunológicas para combater células cancerígenas. Wauters defende sua tese em 3 de dezembro.
Nos últimos dois anos, a pandemia do COVID-19 tomou conta do mundo. O rápido desenvolvimento e produção de vacinas foi, e atualmente é, crucial para os esforços para conter a propagação do vírus e aliviar a pressão sobre as unidades de saúde. Essa pandemia demonstrou claramente a importância da pesquisa científica em medicina e, em particular, os avanços na nanotecnologia e no sistema imunológico.

O sistema imunológico ajuda a nos proteger de patógenos. No entanto, às vezes o sistema imunológico também desempenha um papel na progressão das doenças. No entanto, é possível parar isso através do uso de medicamentos que estimulam ou moderam o sistema imunológico. Este tipo de tratamento é conhecido como imunoterapia.

Infelizmente, algumas imunoterapias nem sempre são eficazes e muitas vezes levam a efeitos colaterais indesejáveis, como erupções cutâneas, pneumonia e respostas autoimunes incomuns.

Nanocarreadores

Os nanocarreadores, que são nanoestruturas projetadas para transportar materiais como drogas no corpo, podem transportar medicamentos para órgãos e células específicos do sistema imunológico. É importante ressaltar que esse tipo de abordagem de nanoimunoterapia pode ser mais eficaz e segura do que a imunoterapia regular, pois visa apenas as células de interesse.

Estudos recentes mostraram que a forma dos nanocarreadores desempenha um papel importante em sua interação com o sistema imunológico. No entanto, estudos aprofundados investigando isso não foram realizados, em parte devido aos desafios em controlar adequadamente a construção desses nanocarreadores em nanoescala.

Explorando a forma e o tamanho do nanocarreador

Para ela Ph.D. Na tese, Annelies Wauters investigou como o tamanho e a forma dos nanocarreadores feitos de polímeros biodegradáveis ​​podem influenciar as interações com o sistema imunológico e como esses nanocarreadores podem ser aplicados em nanoimunoterapia.

Para investigar a influência da forma e do tamanho dos nanocarreadores, Wauters, que realizou a pesquisa no Grupo de Química Orgânica, que inclui Jan van Hest e Loai Abdelmohsen, criou uma mini-biblioteca de nanocarreadores à qual adicionou rótulos especiais para ajudar rastrear as nanoestruturas in vivo.

"Descobrimos que a morfologia do nanocarreador era muito importante no que diz respeito à forma como os nanocarreadores eram distribuídos no tecido. Especificamente, estávamos interessados ​​em observar como os nanocarreadores visavam órgãos e células imunes", diz Wauters.

Despertar células imunes para a luta de suas vidas

Tendo demonstrado que os nanocarreadores poderiam ser usados ​​para atingir células imunes específicas, Annelies Wauters e seus colaboradores decidiram aplicar as partículas para eliminar células cancerígenas.

"Muitas vezes, as células cancerosas desenvolvem formas de evitar as defesas do sistema imunológico, como desligar completamente as células do sistema imunológico. Então, queríamos virar o jogo contra as células cancerosas", diz Wauters. "Em outras palavras, queríamos colocar as células imunológicas em ação."

E foi exatamente isso que Wauters e seus colegas fizeram, em colaboração com o laboratório Mulder. Eles entregaram uma droga ativadora de células imunes nos nanocarreadores, que efetivamente "acordaram" as células imunes. Usando essa abordagem, eles foram capazes de retardar o crescimento do tumor em um modelo murino. Além disso, eles deram os primeiros passos importantes para ensaios clínicos completos dos nanocarreadores, mostrando que eles são eficazes e seguros em dois modelos de primatas não humanos.

Nanocarreadores como células imunes artificiais

Finalmente, Wauters usou os nanocarreadores para fabricar células imunes artificiais, que fornecem uma alternativa mais barata e menos invasiva às atuais imunoterapias baseadas em células.

Com isso em mente, ela desenvolveu um método para colocar proteínas imunoativas importantes na superfície dos nanocarreadores de forma muito controlada.

"Testamos essas células imunes artificiais por sua capacidade de ativar células imunes humanas", aponta Wauters. "A forma do nanocarreador e a quantidade de proteínas em sua superfície mostraram controlar a ativação das células imunes".

Com esta pesquisa, Wauters lançou bases importantes para futuras pesquisas e aplicações de nano-imunoterapias. “A abordagem do nanocarreador pode ser muito importante não apenas para a imunoterapia contra o câncer, mas também para o tratamento de doenças autoimunes ou doenças cardiovasculares e o desenvolvimento de vacinas”, diz Wauters.

Em termos de nanocarreadores, pesquisas futuras explorarão como usá-los para fornecer outras drogas imunoterapêuticas e também estudar com mais detalhes como as drogas que eles carregam podem influenciar o sistema imunológico. Além disso, as células imunes sintéticas serão estudadas in vivo.

A próxima para Annelies Wauters é uma posição de pós-doutorado no departamento de Imunologia de Tumores do Radboudumc, onde ela trabalhará na tradução clínica de células imunes sintéticas para imunoterapia contra o câncer. "Estou animado com este próximo passo na minha carreira de pesquisa e ansioso para desenvolver novas imunoterapias para ajudar na luta contra o câncer", diz Wauters. + Explorar mais

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