Um sistema eficiente de entrega de proteínas com nanopartículas de proteína de seda de ampola menor de aranha

Em um estudo publicado na revista Comunicação Médicapesquisadores desenvolveram um eficiente veículo de entrega de proteína baseado em proteínas de seda de aranha (spidroins), derivadas da proteína de seda ampullate minor de Araneus ventricosus (MiSp). As nanopartículas baseadas em MiSp são capazes de servir como um sistema de entrega eficaz com alta eficiência de carga e um perfil de liberação sustentada em pH fisiológico.

Sob administração subcutânea ou intramuscular, o antígeno proteico transportado por essas nanopartículas pode aumentar as respostas imunes específicas do antígeno em modelos de camundongos, por meio de um mecanismo que envolve depósito de antígeno e efeito de persistência de antígeno de longo prazo no local da injeção, bem como internalização eficiente pelos linfonodos e captação pelas células dendríticas.

As vacinas de proteína são frequentemente pouco imunogênicas devido à rápida degradação por proteases ou à promoção de tolerância. Como uma alternativa potencial, as nanopartículas como carreadoras podem entregar antígenos às células apresentadoras de antígenos (APCs) e regular a via de apresentação de antígenos ou atuar como potencializadores imunológicos, aprimorando as respostas imunológicas específicas de antígenos subsequentes.

Entre os transportadores baseados em partículas, as spidroínas atraíram atenção significativa devido às suas características desejáveis, incluindo biocompatibilidade, biodegradabilidade e a capacidade de induzir apenas uma resposta imune leve. Em particular, elas podem ser facilmente preparadas por salga com uma solução de fosfato de potássio e esterilizadas com vapor. Além disso, seu tamanho, estabilidade e cinética de carga/liberação de fármacos podem ser facilmente adaptados ajustando o processo de formação de partículas e o pós-tratamento do material.

Existem pelo menos sete tipos diferentes de spidroins que formam uma variedade de tipos de seda, cada um com propriedades únicas adequadas para diversas aplicações biológicas. Este estudo se concentra na seda ampulada menor da aranha, uma vez que ela é mecanicamente forte, não se supercontrai na água e fibriliza por meio de uma via não dependente de nucleação.

A equipe projetou uma spidroína personalizada cobrindo um domínio N-terminal globular e uma região repetitiva para geração de nanopartículas. Eles primeiro investigaram a influência dos métodos de solubilização de corpos de inclusão de proteínas nas propriedades da esfera e, em seguida, selecionaram a lisozima como um antígeno modelo para estudar a eficiência de entrega sob diferentes rotas de administração, incluindo parenteral [subcutaneous (s.c.), intramuscular (i.m.), and intravenous (i.v.) injections] e vias de administração não parenteral (por via oral).

Este estudo demonstra que a nanopartícula baseada em MiSp é uma candidata promissora para fornecer antígeno de forma segura e eficaz sob várias rotas de administração. Ele destaca como as nanopartículas de seda de aranha podem ser uma ferramenta poderosa na medicina, particularmente para fornecer vacinas de forma eficaz e segura.

Este estudo foi liderado pelo Dr. Xingmei Qi e Dr. Sidong Xiong (Universidade de Soochow, China) e Dr. Gefei Chen (Instituto Karolinska, Suécia).