Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill usaram exossomos - pequenas bolhas de proteína e gordura produzidas naturalmente pelas células - para contornar as defesas do organismo e entregar um potente antioxidante diretamente para o cérebro para tratar a doença de Parkinson.
May 4, 2015 - E qual é a melhor maneira de conseguir que seus exossomos carreguem drogas para o cérebro? Parece que um spray nasal simples irá fazer o truque, dizem Elena Batrakova e seus colegas da Eshelman UNC School of Pharmacy do Centro de Nanotecnologia em Drug Delivery.
Batrakova e seus colegas extraíram exossomos de células do sistema imunológico e com êxito carregatam-nas com a enzima catalase, um potente antioxidante que combate a inflamação que mata neurônios responsáveis por outras doenças neurológicas degenerativas como Parkinson. Seu trabalho foi publicado no Journal of Controlled Release.
Esta é a primeira vez que uma grande proteína terapêutica como catalase foi entregue ao cérebro usando exossomas. Levar drogas ao cérebro é extremamente difícil, porque, em geral, é protegido e isolada do resto do corpo através da barreira hemato-encefálica, o que é extremamente seletiva sobre o que é permitido passar.
Batrakova e sua equipe da escola de farmácia colheram os exossomos a partir de macrófagos, células brancas do sangue que são responsáveis por limpar o material estranho do corpo. Exossomos são minúsculas esferas produzidas por células para levar mensagens químicas. Eles são feitos do mesmo material que compõe as membranas celulares. Doenças como câncer e AIDS propagam por todo o corpo por seqüestrarem exossomos.
"Os exossomas são projetados pela natureza para serem os veículos de entrega perfeitos de proteínas e material genético", diz Batrakova. "A catalase é uma grande proteína, e é quase impossível de passar através da barreira sangue-cérebro sozinha. Usamos exossomas a partir de células brancas do sangue, que são invisíveis para o sistema imunitário e facilmente interagem e fundem-se com a barreira sangue-cérebro para entregar sua carga em todocérebro."
A catalase neutraliza os efeitos dos radicais livres, moléculas destrutivas que são subprodutos da atividade celular e especialmente prevalente em áreas de inflamação crônica.
"A catalase é um dos antioxidantes mais potentes na natureza", diz Batrakova. "Uma molécula de catalase pode desativar cerca de um milhão de radicais livres por segundo, e nunca pára porque a enzima não é consumida na reação. Nenhuma pequena molécula chega perto igualá-la em velocidade ou eficiência."
Medicamentos tradicionais - de remédio para resfriado à quimioterapia - são compostos de pequenas moléculas de algumas dezenas de átomos, tipicamente. Biofarmacêuticos, ou biológicos, são proteínas produzidas por células vivas. Proteínas, tais como a catalase são dezenas de milhares de vezes maiores do que as pequenas moléculas que compõem as drogas tradicionais.
O objetivo da Batrakova é desenvolver tratamentos personalizados através do carregamento em exossomas proteínas que foram extraídos a partir das próprias células brancas do sangue de um paciente. Estes pacotes de medicamento serão ignorados pelo sistema imunitário do paciente, que trabalha contra proteínas de desconhecidos, bem como muitos veículos de entrega sintéticos.
Fonte da história:
A história acima é baseado em materiais fornecidos pela Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. Nota: Os materiais podem ser editado por conteúdo e extensão.
Journal Reference:
Matthew J. Haney, Natalia L. Klyachko, Yuling Zhao, Richa Gupta, Evgeniya G. Plotnikova, Zhijian He, Tejash Patel, Aleksandr Piroyan, Marina Sokolsky, Alexander V. Kabanov, Elena V. Batrakova. Exosomes as drug delivery vehicles for Parkinson's disease therapy. Journal of Controlled Release, 2015; 207: 18 DOI: 10.1016/j.jconrel.2015.03.033
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University of North Carolina at Chapel Hill. "Cellular bubbles used to deliver Parkinson's meds directly to brain." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 May 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150504141857.htm>.
(original em inglês, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: Sciece Daily.
