Pesquisa de nanocorpos quiméricos busca melhorar a administração de medicamentos quimioterápicos
Esquema da preparação do imunolipossoma. um , Fluxograma ilustrando os processos de fabricação do cNB. Alpacas foram imunizadas com o domínio extracelular HER2 e subsequente isolamento de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs). O RNA total foi extraído das PBMCs seguido pela síntese de cDNA para amplificar regiões gênicas de domínio pesado variável de cadeia pesada (VHH). Os produtos de PCR foram então ligados ao vetor fagemídeo e E. coli as células foram transformadas com os produtos ligados e cultivadas. As colônias foram recuperadas para a bioprospecção de bibliotecas VHH exibidas em fagos. Um VHH específico foi selecionado e sequenciado para determinar suas sequências de aminoácidos. Posteriormente, no processo de design, aminoácidos que codificam um ligante hidrofílico (mostrado em amarelo) e um STMD (mostrado em roxo) foram adicionados ao terminal C do NB. O cDNA correspondente foi sintetizado e integrado em plasmídeos para a expressão do cNB usando E. coli células. b , Visão geral da transformação biofísica devido ao tamanho, carga superficial, fluidez lipídica, rigidez da membrana e termoestabilidade entre lipossoma e cNB-LP. AA, aminoácido. Crédito:Nanotecnologia da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01620-6 Encontrar o melhor método para administrar medicamentos quimioterápicos às células tumorais pode ser complicado. Idealmente, os tratamentos têm como alvo as células tumorais, deixando as células saudáveis em paz.
Os imunolipossomos podem ser a resposta. Eles podem se ligar eficientemente a antígenos nas superfícies das células tumorais através de seus ligantes de direcionamento à superfície, permitindo que as células tumorais tenham tempo suficiente para absorver o "veneno". Os benefícios dos imunolipossomas no tratamento do câncer foram amplamente documentados nas últimas quatro décadas. No entanto, os medicamentos imunolipossomais ainda não chegaram ao mercado, embora tenham sido demonstrados em laboratórios desde 1981.
Por que? Uma barreira importante é a falta de uma técnica de fabricação em larga escala, de baixo custo, mas viável. O enxerto de ligantes de direcionamento em lipossomas simples para formar imunolipossomas envolve cerca de meia dúzia de etapas e pode levar a problemas potenciais.
Yuan Wan, professor associado da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas Thomas J. Watson da Universidade de Binghamton, publicou recentemente uma pesquisa na revista Nature Nanotechnology delineando um processo de fabricação de uma etapa para a fabricação de imunolipossomas. Não requer nenhuma conjugação química e reagentes químicos relevantes, o que o torna ecologicamente correto.
“O processo tradicional de fabricação de imunolipossomas é relativamente complexo”, disse Wan, membro do corpo docente do Departamento de Engenharia Biomédica. "Isso envolve muita conjugação e purificação química. A conjugação química e os reagentes necessários prejudicam a estabilidade e a ligação ao antígeno dos ligantes de direcionamento. O processo de várias etapas leva ao vazamento da carga útil e à perda do produto."
"Assim, os imunolipossomas são menos atraentes para os fabricantes industriais devido ao seu baixo rendimento, altos custos de produção e ao alto risco de variação de lote para lote. Essas deficiências dificultam a produção comercial e o uso clínico de imunolipossomas."
O que torna a pesquisa de Wan diferente é a adição de nanocorpos quiméricos projetados, que têm uma extremidade “pegajosa”. Mais de 2.500 nanocorpos podem ser integrados na parte externa de um único lipossoma de 100 nanômetros, que é cerca de 1.000 vezes menor que um fio de cabelo humano.
Este método é mais fácil, rápido e barato que os métodos tradicionais e permite maior controle sobre o produto final. Os nanocorpos de superfície também formam uma camada protetora ao redor do lipossoma, o que pode ajudá-lo a evitar ser eliminado pelo corpo muito rapidamente e permitir que permaneça na corrente sanguínea por mais tempo.
Outra grande vantagem é que este método não requer produtos químicos agressivos. Os métodos tradicionais costumam usar uma substância chamada polietilenoglicol (PEG), que às vezes pode causar problemas aos pacientes, até mesmo a morte. Devido a estas preocupações, a Food and Drug Administration federal exige monitorização extra para medicamentos que contenham PEG.
"Algo realmente interessante que descobrimos é que quando esses nanocorpos quiméricos são inseridos na bicamada lipídica, eles realmente aumentam a rigidez e a estabilidade térmica de todos os imunolipossomas. Assim, os medicamentos embalados dentro podem resistir por uns bons 10 meses sem vazamentos óbvios, "Wan disse.
Como também existem cerca de 20 medicamentos lipossomais simples já em uso, Wan tem esperança de que – com mais pesquisas e ensaios médicos – os imunolipossomas possam ser fabricados e obter aprovação federal para uso clínico.
"Também estamos trabalhando no desenvolvimento de novos nanocorpos quiméricos para aumentar a produção em pelo menos 30 vezes. Isso tornará o custo de fabricação desses nanocorpos quiméricos muito mais baixo." Wan disse.
