Um engenheiro biomédico da Universidade de Massachusetts Amherst usou um transportador baseado em nanogel projetado em seu laboratório para fornecer um medicamento exclusivamente ao fígado de ratos obesos, revertendo efetivamente a doença induzida pela dieta.



“Os ratos tratados perderam completamente o peso ganho e não observamos nenhum efeito colateral indesejável”, disse S. Thai Thayumanavan, distinto professor de química e engenharia biomédica. "Considerando que 100 milhões de americanos têm obesidade e distúrbios cardiometabólicos relacionados, ficamos muito entusiasmados com este trabalho."

Os esforços para traduzir essas descobertas para os seres humanos estão sendo realizados por uma empresa start-up Cyta Therapeutics, que foi fundada no Instituto de Ciências da Vida Aplicadas da UMass (IALS) com base nas tecnologias de nanogel do laboratório Thayumanavan. No final de julho, a Cyta Therapeutics ganhou o prêmio de Melhor Startup da Escolha do Juiz no 16º Dia Anual de Inovação em Ciências da Vida de Massachusetts (MALSI) em Boston.

“Há uma quantidade significativa de trabalho de desenvolvimento a ser realizado entre ratos e humanos”, diz Thayumanavan, “mas esperamos que eventualmente se torne uma droga”.

O autor sênior Thayumanavan, diretor do Center for Bioactive Delivery da IALS, explica as descobertas de sua equipe em um artigo publicado terça-feira, 29 de agosto, no PNAS Nexus . Ruiling Wu, fazendo pesquisas para seu doutorado. em química no laboratório de Thayumanavan e no Center for Bioactive Delivery, é o autor principal do artigo. Wu formou-se recentemente e agora trabalha para uma empresa farmacêutica em Boston.

Um dos principais objetivos do centro é descobrir como levar o medicamento certo ao local certo do corpo, criando novas plataformas de entrega para moléculas pequenas e grandes.

Os tiromiméticos, ou medicamentos que imitam o hormônio tireoidiano sintético, têm sido considerados como uma forma potencial de resolver o problema da obesidade, diabetes tipo 2, colesterol alto, esteatohepatite associada à disfunção metabólica (MASH) e outras condições metabólicas. A terapia direcionada é fundamental, entretanto. Thayumanavan e sua equipe analisaram um desses tiromiméticos.

“Percebemos que precisávamos entregar esse medicamento seletivamente ao fígado porque, se fosse para outros locais, poderia causar complicações”, diz ele. Além dos efeitos colaterais, esperava-se que o uso sistémico do medicamento diluisse sua eficácia, o que foi confirmado no estudo.

Thayumanavan e sua equipe alimentaram um grupo de ratos com uma dieta rica em gordura, açúcar e colesterol por 10 semanas, dobrando seu peso. Um grupo controle de ratos foi alimentado com uma dieta saudável.

“Criamos uma abordagem muito simples, usando nossa invenção única – nanogéis que podemos direcionar seletivamente para diferentes alvos, que chamamos de IntelliGels”, diz Thayumanavan. “Eles foram projetados sob medida para entrega de hepatócitos no fígado”.

Os ratos obesos receberam a droga diariamente, embalada dentro do nanogel e entregue aos ratos por meio de injeção intraperitoneal (IP).

Uma vez que o transportador do nanogel está dentro das células dos hepatócitos, a glutationa nas células quebra as ligações do nanogel, liberando o medicamento. A droga então ativa o receptor beta do hormônio tireoidiano, levando à redução sistêmica de lipídios, aumento da síntese de ácidos biliares e oxidação de gordura.

Após cinco semanas de tratamento, os ratos voltaram ao peso normal – mesmo com a continuação da dieta rica em gordura. Os ratos também viram seus níveis de colesterol cair e a inflamação do fígado desaparecer.

“Queríamos realmente descobrir os fatores que foram afetados”, diz Thayumanavan. “Descobrimos que estamos ativando a via reversa de transporte do colesterol, que reduz o colesterol. Acreditamos que a ativação da oxidação da gordura e o aumento da taxa metabólica estão causando a perda de peso, mas é preciso fazer mais trabalho para provar esse ponto. "

Agora que o mecanismo é melhor compreendido, observa o artigo, “os nanogéis encapsulados em medicamentos abrem a possibilidade para estratégias farmacêuticas mediadas por nanopartículas para outras doenças hepáticas”.

Mais informações: Ruiling Wu et al, Conferir seletividade hepática a um tiromimético usando uma nova nanopartícula aumenta a eficácia terapêutica em um modelo animal de obesidade induzida por dieta, PNAS Nexus (2023). DOI:10.1093/pnasnexus/pgad252
Informações do diário: PNAS Nexus

Fornecido pela Universidade de Massachusetts Amherst