Tecnologia de nanopartículas mostra-se promissora para diagnóstico e tratamento direcionados da aterosclerose

Aterosclerose é o acúmulo de placas nas artérias que causam seu estreitamento. É uma causa primária de doença cardíaca isquêmica (DIC) e acidente vascular cerebral isquêmico (AVC), ambos os quais são os principais contribuintes para as 17,9 milhões de mortes causadas por doenças cardiovasculares a cada ano no mundo. A incidência de condições relacionadas à aterosclerose tem aumentado constantemente nas últimas três décadas, e particularmente em populações mais jovens. O aumento é impulsionado por fatores de estilo de vida, como dietas pouco saudáveis, falta de exercícios, tabagismo e consumo de álcool.

Em Cingapura, as doenças cardiovasculares (DCVs) são uma das principais causas de mortalidade, respondendo por 31% das mortes em 2022, e há uma projeção de um aumento de três vezes nos ataques cardíacos relacionados à obesidade até 2050.

Métodos comumente usados ​​para imagens de placas ateroscleróticas incluem técnicas como ultrassom intravascular, angiografia coronária, angiografia por tomografia computadorizada e ressonância magnética (MRI). No entanto, esses métodos têm limitações em resolução, invasividade e, mais importante, a capacidade de fornecer terapias direcionadas.

1. Ultrassom intravascular, utiliza uma sonda de ultrassom em um cateter dentro do vaso sanguíneo para visualizar as paredes das artérias para uma avaliação detalhada da extensão e natureza das placas. No entanto, esse método é invasivo e se aplica apenas a vasos sanguíneos maiores com resolução espacial limitada
2. A angiografia coronária usa imagens de raios X e uma injeção de um corante que fornece contraste para visualizar artérias e detectar bloqueios causados ​​por placas.
3. Semelhante à angiografia coronária por raios X, a angiografia por tomografia computadorizada usa radiação ionizante e uma injeção de um corante para obter imagens mais detalhadas dos vasos sanguíneos.
4. A ressonância magnética fornece as imagens de maior resolução da morfologia dos vasos sanguíneos e das placas entre todas as quatro técnicas de imagem.

Atualmente, não há medicamentos ou tratamentos que possam atingir especificamente placas ateroscleróticas, para reduzir significativamente a carga de placas ou reverter a aterosclerose. Pacientes com alto risco de DCV geralmente recebem medicamentos prescritos que podem estabilizar placas, incluindo estatinas que reduzem os níveis de colesterol, agentes antiplaquetários como aspirina para reduzir o risco de formação de coágulos no local das placas, enquanto inibidores da ECA e betabloqueadores são usados ​​para controlar a pressão arterial alta.

Uma equipe da Escola de Medicina Yong Loo Lin da NUS (NUS Medicine) desenvolveu uma tecnologia de nanopartículas que oferece uma solução eficaz para diagnosticar e tratar aterosclerose, de forma não invasiva. Esta abordagem teranóstica inovadora, publicada no periódico Pequenorepresenta um avanço significativo no campo da medicina cardiovascular, pois oferece uma alternativa promissora às práticas médicas atuais para o tratamento da aterosclerose.

Liderado pelo professor assistente Wang Jiong-Wei do Departamento de Cirurgia, Programa de Pesquisa Translacional em Nanomedicina da NUS Medicine e Instituto de Pesquisa Cardiovascular (CVRI), este estudo multidisciplinar foi conduzido em colaboração com o professor associado James Kah do Departamento de Engenharia Biomédica e o professor Liu Bin do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da Faculdade de Design e Engenharia da NUS, e o professor Liu Xiaogang do Departamento de Química da Faculdade de Ciências da NUS.

A equipe desenvolveu uma nanopartícula que aborda os desafios predominantes; a nanopartícula recém-desenvolvida pode diagnosticar aterosclerose, atingir placas ateroscleróticas e administrar agentes terapêuticos diretamente para inibir a progressão da aterosclerose nos modelos pré-clínicos.

Compostos por polímeros de coordenação em nanoescala (NCP) e um ligante sensível ao pH, as nanopartículas funcionam quebrando-se especificamente no ambiente ácido das placas ateroscleróticas, liberando gadolínio — um agente de contraste para ressonância magnética — para imagens em tempo real da gravidade da placa, ao mesmo tempo em que fornecem sinvastatina, um medicamento insolúvel em água com propriedades anti-inflamatórias e anti-ROS (espécies reativas de oxigênio) que contribuem para a estabilização e tratamento da placa, reduzindo o risco de eventos cardiovasculares.

Em comparação com a administração sistêmica de doses semelhantes de Sinvastatina, as nanopartículas podem administrar 1.000 vezes mais do medicamento às placas, aumentando assim a eficácia terapêutica e minimizando os efeitos colaterais sistêmicos.

“No geral, nossas nanopartículas oferecem uma nova abordagem promissora para diagnóstico não invasivo, monitoramento e tratamento direcionado da aterosclerose, um avanço significativo que pode abrir caminho para uma nova era de cuidados cardiovasculares”, disse o professor assistente Wang, pesquisador principal do Programa de Pesquisa Translacional em Nanomedicina da NUS Medicine.

Este estudo de prova de conceito demonstra um potencial significativo para a abordagem inovadora e a equipe está buscando validar ainda mais sua pesquisa antes de avançar para os ensaios clínicos.