A nanotecnologia pode retardar o progresso da osteoartrite?
Ainda não há cura para a osteoartrite. No entanto, uma abordagem nanotecnológica inovadora pode ajudar a enviar agentes terapêuticos mais fundo na cartilagem afetada e permanecer ativo por mais tempo.
Predominantemente uma condição associada a adultos mais velhos, a osteoartrite é uma condição debilitante.
Afetando a cartilagem nas articulações do corpo, a osteoartrite afeta cerca de 26 milhões de pessoas nos Estados Unidos.
Às vezes, a condição começa com uma lesão ou dano relacionado à doença na articulação.
Outras vezes, isso ocorre devido ao desgaste causado por anos de uso.
Em todos os casos, atualmente não há como interromper sua progressão. Tal como está, as únicas opções disponíveis são medicamentos para aliviar a dor associada.
À medida que a população se torna progressivamente mais velha e pesada – ambos fatores de risco para osteoartrite -, torna-se um problema ainda maior.
Além disso, como a dor é o sintoma predominante, a osteoartrite está contribuindo para a crise de dependência de opióides. Encontrar maneiras inovadoras de interpor a marcha desta doença é mais urgente do que nunca.
Recentemente, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge, se envolveram. Eles exploraram maneiras de usar a nanotecnologia para melhorar os medicamentos experimentais para osteoartrite.
Eles publicaram suas descobertas na revista Medicina Translacional no início desta semana.
Ao longo dos anos, os cientistas colocaram uma ampla gama de produtos químicos contra a osteoartrite. Alguns se mostraram promissores em modelos animais, mas até o momento, nenhum se mostrou útil em pacientes humanos.
Os autores do novo estudo acreditam que “[m]qualquer uma dessas deficiências está enraizada no fornecimento inadequado de medicamentos. ”
Isso ocorre por duas razões principais. Em primeiro lugar, as articulações têm falta de suprimento sanguíneo, o que significa que os especialistas devem injetar drogas diretamente nas próprias articulações. Em segundo lugar, a drenagem linfática tende a remover rapidamente os compostos injetados nas articulações.
Para superar esse obstáculo, os cientistas se concentraram em projetar uma maneira de administrar e manter os medicamentos na articulação por mais tempo, enquanto também mergulhavam mais fundo na cartilagem, levando a medicação diretamente para as células onde ela é necessária.
A medicação em que se concentraram foi o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), um composto que se mostrou promissor em alguns ensaios clínicos. Esse fator de crescimento promove o crescimento e a sobrevivência dos condrócitos, que são as células que compõem a cartilagem saudável.
Os pesquisadores projetaram uma molécula esférica em nanoescala como portadora do IGF-1. A molécula é composta de muitos ramos, chamados dendrímeros, que emanam de um núcleo central.
Cada ramo termina com uma região carregada positivamente que é atraída pela carga negativa na superfície dos condrócitos.
As moléculas também incluem um braço de polímero oscilante que encobre e neutraliza intermitentemente as cargas positivas. Os pesquisadores anexaram moléculas de IGF-1 à superfície dessa esfera e injetaram o composto nas articulações dos ratos.
Uma vez que essas partículas estão no corpo, elas se ligam à cartilagem e a drenagem linfática não pode removê-las. A partir daí, eles podem começar a se difundir no tecido.
No entanto, as esferas não se unem permanentemente, pois isso as manteria travadas na superfície da cartilagem. O braço de polímero flexível ocasionalmente cobre as cargas, permitindo que a molécula se mova e submerja mais profundamente no tecido.
“Encontramos uma faixa de carga ideal para que o material possa ligar o tecido e desenrolar para maior difusão, e não ser tão forte que fique preso na superfície. ”
O autor principal do estudo, Brett Geiger, um estudante de graduação do MIT
Quando o IGF-1 é introduzido nos condrócitos, induz a liberação de proteoglicanos, ou a matéria-prima da cartilagem. O IGF-1 também incentiva o crescimento celular e reduz a taxa de morte celular.
Os pesquisadores injetaram essa molécula híbrida nas articulações dos ratos. Sua meia-vida é de 4 dias (o tempo necessário para a droga reduzir para metade do seu volume inicial), que é cerca de 10 vezes mais do que quando os cientistas injetam apenas o IGF-1. Importante, seu efeito terapêutico durou 30 dias.
Comparados com ratos que não receberam o medicamento, aqueles que viram reduziram o dano articular. Além disso, houve uma redução significativa na inflamação.
Certamente, a cartilagem de ratos é muito mais fina que a dos humanos; o deles tem cerca de 100 micrômetros de espessura, enquanto o humano está mais próximo de 1 milímetro.
Em um experimento separado, os cientistas provaram que essas moléculas eram capazes de penetrar em uma espessura que seria relevante para um paciente humano.
Esta é apenas a primeira fase da pesquisa que investiga o uso dessas moléculas para administrar medicamentos na cartilagem. A equipe planeja continuar na mesma linha e estudar outros produtos químicos, incluindo medicamentos que bloqueiam citocinas inflamatórias e ácidos nucléicos, incluindo DNA e RNA.
O estudo aparece ao lado de um editorial sobre o uso da nanotecnologia na pesquisa de osteoartrite. O autor, Christopher H. Evans, escreve:
“Estes são dados altamente encorajadores. […] [T]não existe outro sistema de administração de medicamentos que possa influenciar o metabolismo dos condrócitos in situ por toda a espessura da cartilagem articular de forma sustentada. ”
Embora o novo método esteja em sua infância, essa abordagem pode eventualmente significar que os médicos podem retardar significativamente o curso da osteoartrite com injeções quinzenais ou mensais.
Source link
