UNIVERSIDADE DE COIMBRA – Investigadores do CNC desenvolvem método inovador e sensível à luz para a entrega de moléculas em doenças da pele

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Um grupo de investigadores do Centro de
Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra (CNC-UC) elaborou
uma formulação inovadora para a entrega de moléculas que poderá ser bastante
útil para o tratamento de lesões agudas da pele.

Josephine Blersch, Vítor Francisco e Lino Ferreira, investigadores da Universidade de Coimbra Universidade de Coimbra

Nos últimos anos têm surgido diversas
estratégias de entrega de fármacos utilizando sequências de ARN
não-codificantes – pequenas sequências do código genético humano com papel
regulador no organismo – para o tratamento de várias doenças da pele. No
entanto, estas estratégias têm tido grandes dificuldades, atendendo ao carácter
sensível destas moléculas e à dificuldade de entrada nas células da nossa pele.
«Nós pretendíamos desenvolver uma
formulação que conseguisse entregar os ARN não-codificantes de maneira mais
eficiente. Há uma vasta classe de novas terapias que não têm resultado:
primeiro, existem enzimas na nossa pele que degradam material genético externo;
segundo, moléculas tão grandes como esta têm dificuldade em entrar nas células
da pele, e para atuarem têm de ser integradas nas células. É precisa uma
ferramenta para tornar esta entrega possível
», refere Josephine Blersch,
investigadora do CNC-UC e primeira autora do estudo. 
 

Outras formulações já aprovadas
apresentam grande toxicidade e uma resposta imunológica forte. Portanto, é
necessário que a ferramenta seja de rápida absorção e eficácia, sem provocar
respostas indesejadas. Deste modo, decidimos desenvolver uma formulação cuja
ação fosse sensível à luz, que permite controlo sobre localidade e tempo da
entrega do seu princípio ativo, explica a investigadora.


O estudo, publicado na Angewandte
Chemie International
, uma revista científica alemã na área da química,
demonstrou o desenvolvimento de uma plataforma inovadora para a entrega
destas sequências
, melhor do que as atualmente existentes no mercado, para
aplicação em doenças da pele. Para isso, os investigadores procuraram
formulações baseadas em nanopartículas que fossem biodegradáveis, orgânicas e
que causassem nenhuma ou pouca toxicidade. Nesse sentido, começaram com o
desenvolvimento de uma biblioteca de nanopartículas que contassem com estas
características, e que fossem ativáveis pela luz, ou seja, que libertassem o
material que transportavam dentro das células, antes de serem expulsas pelas
mesmas.
 

Em primeira instância procurámos
desenvolver uma biblioteca de nanopartículas com diversidade físico-química. De
seguida queríamos filtrar as melhores formulações, utilizando microscopia
automatizada, algoritmos de machine-learning, entre outros métodos do
processamento em alto rendimento, acrescenta Vítor Francisco, também investigador
do CNC e autor do estudo. 


«Identificámos cerca de 160
formulações, cuja ação fosse controlável pela luz. Observámos que 6 destas
formulações eram bastante mais rápidas e eficientes que grande parte das
formulações comercialmente disponíveis
», relata.
Inicialmente, os investigadores testaram
estas diferentes formulações em células da pele, e observaram uma rápida
entrada e entrega da molécula de ARN que transportavam nas mesmas após
estimulação com luz. De seguida, com um ARN de princípio ativo inovador,
observaram que, em modelos animais com lesões agudas na pele, promoviam uma
aceleração da cicatrização, comparando com os animais controlo. Futuramente, o
grupo de investigadores quer testar estas mesmas formulações noutros contextos
de lesões de pele mais graves.
Este material «apresentou-se bastante
promissor na aplicação local na pele, ou noutros tecidos que seja possível
estimular com luz azul. Este tipo de formulações poderá ser bastante útil para
o tratamento de lesões graves da pele, associadas a outro tipo de doenças com
grande prevalência a nível mundial, como a diabetes do tipo II, psoríase, ou
outras doenças do foro inflamatório. Gostaríamos de testar em modelos animais
destas doenças
», afirma Josephine Blersch. 
 

Com este estudo pretendíamos
desenvolver formulações que consigamos controlar de modo a diminuir possíveis
efeitos colaterais e que simultaneamente aumentem a eficácia intracelular do
ARN libertado. É a grande vantagem deste sistema, não só libertamos o seu
conteúdo, mas também controlamos esta libertação. Poderá ter um grande impacto
no futuro
, conclui Vítor Francisco.

Para além de Josephine Blersch e Vítor
Francisco, participaram no estudo, coordenado por Lino Ferreira, líder de grupo
no CNC-UC, Catarina Rebelo, Adrian Jiménez-Balsa, Helena Antunes, Sandra Pinto
e Susana Simões, também investigadores do CNC. 
O trabalho foi financiado pela Marie
Curie Actions
, através da rede internacional de treino (ITN) NanoDrug,
projeto ERA Chair, pela Fundação para a Ciência e a Tecnologi
a (FCT) e pela
Fundação para o Desenvolvimento Regional (FEDER) através do projeto LIghtBRARY.
O artigo,
intitulado “A light-triggerable nanoparticle library for the controlled release
of non-coding RNAs”, pode ser consultado:
aqui.