Embalagem de ‘boneca russa’ pode impulsionar entrega de medicamentos

A nova tecnologia, que está nos estágios iniciais de desenvolvimento, tem o potencial de aumentar significativamente a eficácia e reduzir os efeitos colaterais de medicamentos e vacinas.

O trabalho é publicado na revista Química da Natureza.

Medicamentos e vacinas podem ser entregues ao corpo usando pequenos pacotes chamados nanopartículas. As estruturas dessas partículas de entrega são surpreendentemente simples, consistindo tipicamente em aglomerados esféricos básicos nos quais o medicamento ou vacina é mantido, antes de ser liberado no corpo. No entanto, acredita-se que arquiteturas mais intrincadas podem fornecer propriedades mais sofisticadas, aumentando a eficácia e a duração da terapêutica.

Para resolver isso, pesquisadores do Imperial College London desenvolveram uma nova tecnologia que permite criar compartimentos dentro de compartimentos na nanoescala. Esses compartimentos podem significar o tempo de liberação do medicamento para efeito máximo no local em que ele é mais necessário. A liberação temporizada pode tornar os medicamentos e vacinas mais bem direcionados a locais específicos do corpo, o que pode aumentar sua eficácia e reduzir potenciais efeitos colaterais.

O pesquisador principal Dr. Yuval Elani, do Departamento de Engenharia Química do Imperial College London, disse: “Assim como as bonecas russas, nossa tecnologia nos permite formar estruturas de partícula em partícula, com a capacidade de controlar todas as características das partículas, incluindo o medicamento ou vacina encapsulado dentro de cada uma. Com mais pesquisas para estudar como essas nanopartículas interagem com organismos vivos, esse avanço tem um potencial significativo para revolucionar tanto as terapêuticas, como quimioterapias, quanto as vacinas.”

Inspirado nas células da natureza

Os pesquisadores se inspiraram na complexidade estrutural das células vivas. O Dr. Elani disse: “Assim como a complexidade estrutural das células animais as torna capazes de funções sofisticadas, as nanopartículas compartimentadas podem ser ajustadas para exibir características mais avançadas também.”

As nanopartículas projetadas são capazes de liberação em vários estágios, o que permite que um ou dois medicamentos separados sejam entregues e liberados da partícula em várias explosões discretas após uma administração. Isso poderia substituir a necessidade de duas ou três injeções de vacina separadas com dias de intervalo.

Eles também podem liberar simultaneamente dois medicamentos diferentes, o que pode ser crucial para terapias combinadas ou sistemas de vacinas adjuvantes, onde uma molécula estimula a resposta imune enquanto outra atua como o próprio agente terapêutico.

As nanopartículas também poderiam ser projetadas para criar novos medicamentos dentro de si mesmas, desencadeadas pelo encontro de estímulos como uma doença específica. Essa abordagem poderia aumentar o potencial terapêutico do medicamento e reduzir os efeitos colaterais, levando a melhores terapias e abrindo novos caminhos para o tratamento e cuidado do paciente.

Embora as descobertas iniciais para demonstrar a viabilidade da tecnologia sejam promissoras, os pesquisadores dizem que ela está atualmente no estágio de prova de conceito e ainda não foi testada em um organismo. Mais pesquisas e desenvolvimento são necessários para traduzir essas descobertas em aplicações práticas, incluindo o teste e a validação do sistema com medicamentos e vacinas reais em modelos animais para avaliar completamente sua eficácia e segurança para uso médico.

O primeiro autor, Dr. Colin Pilkington, do Departamento de Engenharia Química do Imperial, disse: “Há muito burburinho em torno de soluções baseadas em nanopartículas lipídicas para administração de medicamentos. Esperamos que este trabalho inspire outros a considerar arquiteturas de nanopartículas estruturalmente mais diversas, e que algumas das ideias que exploramos sejam úteis para a comunidade científica mais ampla.”