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A heparina tem sido usada há muito tempo como anticoagulante ou anticoagulante para pacientes com distúrbios de coagulação do sangue ou após cirurgia para prevenir complicações. Mas a medicação continua difícil de dosar corretamente, levando potencialmente a uma superdosagem ou subdosagem.
Uma equipe de pesquisadores da Penn State combinou a heparina com um fragmento de proteína, o peptídeo, para retardar a liberação da droga e transportar a medicação diretamente para o local de um coágulo. Eles publicaram suas descobertas na revista Pequena.
“Queríamos desenvolver um material que pudesse fornecer heparina gradualmente ao longo do tempo, em vez da iteração atual que é eliminada do corpo em algumas horas”, disse o autor correspondente Scott Medina, professor associado de engenharia biomédica da Penn State. “Também queríamos administrar a droga pela pele, em vez de por via intravenosa”.
Quando misturados, peptídeos carregados positivamente e heparina carregada negativamente se unem para criar uma pasta nanogranular que pode ser injetada sob a pele, formando um cache de material que é então difundido no sistema circulatório e viaja para os coágulos sanguíneos quando eles aparecem. O fluxo turbulento de fluido perto de um coágulo de sangue faz com que os dois materiais se separem, permitindo que a heparina comece sua ação anticoagulante.
“O peptídeo é ideal para emparelhar com a heparina porque basicamente bloqueia a ação da heparina até que ela seja necessária no corpo”, disse Atip Lawanprasert, estudante de doutorado em engenharia biomédica e primeiro autor do artigo. “O peptídeo também possui algumas propriedades anticoagulantes por conta própria: ele se liga às plaquetas no sangue, permitindo a ação no local da coagulação”.
Sem um agente de ligação adicionado, a heparina aplica suas propriedades anticoagulantes indiscriminadamente, não apenas nos locais de coágulos sanguíneos, e limpa rapidamente, sua meia-vida é de apenas 60 a 90 minutos. Usando testes pré-clínicos em animais, os pesquisadores determinaram que a adição de peptídeo permite um aumento dramático da meia-vida da heparina, até quase 24 horas.
“O peptídeo aumenta os efeitos da heparina em mais de dez vezes mais do que o que está sendo usado atualmente”, disse Medina. “O aumento da meia-vida permite tratamentos prolongados para os pacientes, menos desperdício de medicamentos e dosagem mais precisa. Eventualmente, isso pode permitir que o medicamento seja injetado sob a pele apenas uma vez ao dia, em vez de um gotejamento intravenoso durante todo o dia.”
Em seguida, os pesquisadores planejam replicar o estudo em um ambiente clínico, bem como estudar o efeito da toxicidade do medicamento no corpo se administrado durante vários dias.
Além de Medina e Lawanprasert, os co-autores incluem Sopida Pimcharoen, estudante de graduação em engenharia biomédica, Connor T. Watson e Keefe B. Manning, estudantes de pós-graduação em engenharia biomédica, e Sarah E. Sumner e Girish S. Kirimanjeswara, Departamento de Ciências Veterinárias e Biomédicas, todas na Penn State.
O Departamento de Agricultura dos EUA e os Institutos Nacionais de Saúde apoiaram este trabalho.
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