Um novo método de revestimento na engenharia de mRNA aponta o caminho para terapias avançadas
(a) Esquema de preparação. (b) Comportamento na circulação sanguínea. Crédito:Departamento de Engenharia Nanomédica Avançada, TMDU A medicina pode ajudar a tratar certas doenças; por exemplo, os antibióticos podem ajudar a superar infecções, mas um novo e promissor campo da medicina envolve fornecer ao nosso corpo o “plano” de como derrotar as doenças por si próprio.
A terapêutica de mRNA é a entrega de moléculas de RNA mensageiro (mRNA) ao corpo, que a maquinaria celular pode usar para produzir proteínas específicas. O campo está a avançar rapidamente, especialmente porque as vacinas de mRNA provaram ser bem sucedidas contra a COVID-19. No entanto, a entrega destes mRNAs modificados a um órgão específico revelou-se um desafio.
Agora, uma equipe da Universidade Médica e Odontológica de Tóquio (TMDU) mostrou que o revestimento dos mRNAs projetados com uma molécula chamada polietilenoglicol, ou PEG, permite sua entrega seletiva ao baço. A pesquisa é publicada na revista Small Science .
Os mRNAs projetados foram empacotados em estruturas chamadas poliplexos para entrega no corpo. As estruturas poliplexas permitem que os mRNAs permaneçam estáveis fora das células e sejam liberados de maneira controlada uma vez dentro das células. Uma vez lá dentro, os mRNAs são usados pela maquinaria celular para produzir proteínas que são naturalmente disfuncionais ou ausentes.
Sem modificação, os poliplexos tendem a acumular-se nos pulmões, pois após a injeção no sangue, eles rapidamente aderem uns aos outros e às proteínas e células circundantes e alojam-se nos vasos sanguíneos do pulmão. O tratamento de poliplexos com PEG, um processo denominado "PEGilação", evita que eles se unam; no entanto, aplicar PEG de maneira controlada e consistente à superfície do poliplex é muito difícil.
(a) Esquema de preparação. (b) Nanopartículas com densidade variável de PEG na superfície. (c) Comportamento na circulação sanguínea. (d) Entrega de mRNA de luciferase. Crédito:Departamento de Engenharia Nanomédica Avançada, TMDU
A equipe da TMDU desenvolveu um novo método de PEGuilação, onde os mRNAs são hibridizados com moléculas de PEG antes da formação dos poliplexos. Usando este método, quase todas as cadeias de PEG misturadas na reação ficam ligadas aos poliplexos, permitindo um controle muito maior sobre a quantidade final de PEG na superfície do poliplexo.
Usando um modelo de rato, a equipe descobriu que as quantidades e comprimentos das moléculas de PEG afetaram significativamente o funcionamento da terapia de mRNA. Um pequeno número de moléculas curtas de PEG impediu a acumulação dos mRNAs manipulados nos pulmões, facilitando a entrega eficaz ao baço. Esta abordagem demonstrou utilidade em vacinas de mRNA.
"Nosso novo método permite o ajuste fino da quantidade de PEGilação de poliplexos de mRNA", explica o autor sênior Dr. Satoshi Uchida, "que por sua vez permite o controle das propriedades físico-químicas dos poliplexos e, portanto, de suas funcionalidades biológicas".
A tecnologia de mRNA tem um amplo potencial para o tratamento de muitas doenças que anteriormente eram consideradas incuráveis, bem como para o desenvolvimento de novos tratamentos e vacinas contra o câncer. O desenvolvimento desta técnica inovadora abre caminho para avanços significativos no uso terapêutico de poliplexos de mRNA, com consequências potenciais de longo alcance para a saúde humana.
