Estudo revela tecnologia promissora para tratamento de sepse usando nanoaglomerados magnéticos funcionais
Imagem esquemática mostrando o sistema magnético extracorpóreo de limpeza do sangue utiliza nanoaglomerados superparamagnéticos (SPNCs) envoltos por nanovesículas derivadas de glóbulos vermelhos (RBC-SPNCs). Crédito:Métodos Pequenos (2024). DOI:10.1002/smtd.202301428 Uma equipe de pesquisa introduziu uma nova tecnologia capaz de remover agentes desencadeadores de inflamação no sangue extracorpóreo. A equipe, liderada pelos professores Joo Hun Kang e Jinmyoung Joo do Departamento de Engenharia Biomédica da UNIST, em colaboração com o professor Jae Hyuk Lee do Hospital Bundang da Universidade Nacional de Seul, prevê que esta inovação abrirá caminhos para o tratamento da sepse, demonstrando excelentes efeitos terapêuticos. em condições semelhantes às dos pacientes reais.
Em seu estudo, publicado em Small Methods , a equipe apresentou um dispositivo magnético extracorpóreo de limpeza de sangue clinicamente aplicável, utilizando nanopartículas magnéticas (MNPs) envoltas por nanovesículas derivadas de glóbulos vermelhos (RBC-MNVs).
Utilizando nanoaglomerados superparamagnéticos (SPNCs), o novo método é capaz de remover de forma rápida e eficaz substâncias patogênicas e relacionadas a patógenos que causam sepse. Suas descobertas de experimentos pré-clínicos também validaram a utilidade clínica de seu método de limpeza de sangue baseado em SPNC, tratando suínos modelo bacterêmicos letalmente infectados que possuem características fisiológicas semelhantes às dos humanos.
“Nosso estudo destaca a redução significativa de agentes patogênicos no sangue e nos principais órgãos, bem como a melhora dos parâmetros hemodinâmicos e hematológicos, seguida pela preservação e restauração das principais funções dos órgãos”, observou o professor Kang.
“Além disso, foi possível remover eficazmente uma ampla gama de patógenos e agentes inflamatórios no sangue e nos principais órgãos sem diagnóstico prévio, levando a um efeito de tratamento inovador”.
A sepse é uma resposta inflamatória sistêmica anormal à infecção, que faz com que o sistema imunológico ataque os tecidos e leva à inflamação e potencial dano aos órgãos. No entanto, atualmente não existem tratamentos farmacológicos eficazes para a sepse.
Em um estudo anterior realizado em 2022, o professor Kang e sua equipe de pesquisa desenvolveram uma tecnologia semelhante usando MNPs necrófagas envoltas por nanovesículas derivadas de células sanguíneas (MNVs), que erradicam magneticamente uma gama extrema de patógenos em um circuito extracorpóreo.
No entanto, a tecnologia desenvolvida no estudo anterior apresentava limitações técnicas na prática clínica, tornando difícil purificar vários litros de sangue extracorpóreo devido à baixa taxa de magnetização. A tecnologia também apresentou limitações técnicas na prática clínica real. Foi difícil limpar vários litros de amostras de sangue extracorpóreas devido à baixa suscetibilidade magnética, uma força atraída por um campo magnético externo.
A equipe realizou cálculos teóricos para determinar o tamanho e a distribuição das MNPs necessárias para purificar o sangue de pacientes adultos em uma hora e identificou os valores ideais. Ao desenvolver um novo método de síntese hidrotérmica, eles foram capazes de sintetizar SPNCs com uma taxa de magnetização e uniformidade de partículas melhoradas.
Eles validaram ainda a utilidade clínica de seu método de limpeza de sangue baseado em SPNC, tratando suínos modelo bacterêmicos letalmente infectados. Também foi confirmado que seu dispositivo extracorpóreo pode capturar prontamente e separar magneticamente uma ampla gama de patógenos em altas taxas de fluxo sanguíneo (>6 L h
−1
) em um modelo de sepse suína.
"A tecnologia recentemente desenvolvida para sintetizar nanopartículas superparamagnéticas também oferecerá vantagens nas avaliações de segurança, minimizando os efeitos colaterais, garantindo que nenhuma nanopartícula magnética permaneça no sangue do paciente", disse o primeiro autor Sung Jin Park, o pesquisador Suhyun Kim e In Won Park.
“Planejamos certificar e implementar dispositivos médicos para que esta tecnologia possa ser usada na área médica”, disse o professor Kang. “Ao desenvolver um novo conceito de tecnologia de tratamento de doenças infecciosas que pode ser usado como uma estratégia de segurança sanitária para responder a surtos de doenças infecciosas novos e mutantes, pretendemos remover vários tipos de patógenos sem diagnóstico prévio”.
