Cientistas espanhóis desenvolvem nanopartículas que retêm 90% do medicamento nos pulmões

Pesquisadores analisam imagem de pulmões em monitor no laboratório. (Foto: phys.org)

Cientistas do centro de pesquisa CIC biomaGUNE, na Espanha, desenvolveram nanopartículas que mimetizam o surfactante pulmonar para encapsular um fármaco antifibrótico e tratar a fibrose pulmonar com mais precisão. Em experimentos com camundongos, a nova nanomedicina alcançou uma taxa de retenção pulmonar de 90%, permitindo reduzir a dose necessária e os efeitos colaterais em comparação com o tratamento oral convencional, que frequentemente causa danos ao fígado.

O estudo, publicado na revista Advanced Healthcare Materials, foi liderado pela pesquisadora Susana Carregal, bolsista do programa Ikerbasque e responsável pelo grupo de Biomarcadores Moleculares e Funcionais. A síntese utiliza microfluídica, uma técnica que manipula fluidos em escala microscópica com alta precisão, garantindo encapsulamento eficiente, tamanho controlado das partículas e estabilidade prolongada.

A fibrose pulmonar é uma doença crônica e progressiva na qual o tecido pulmonar forma cicatrizes que endurecem o órgão, dificultando a respiração e reduzindo a oxigenação do sangue. Entre os principais fatores de risco estão o tabagismo, a exposição ocupacional a poeiras e produtos químicos, os tratamentos com quimioterapia ou radioterapia e infecções virais como a COVID-19.

O tratamento convencional utiliza antifibróticos administrados por via oral, mas os pacientes frequentemente sofrem efeitos adversos sistêmicos, como toxicidade hepática e distúrbios gastrointestinais. Embora a inalação represente uma rota mais direta, os mecanismos de defesa dos pulmões — incluindo a depuração mucociliar e os macrófagos alveolares — removem rapidamente as partículas inaladas, limitando a eficácia clínica.

Para reduzir os efeitos colaterais, o ideal é atacar diretamente o tecido lesado, explicou Carregal, ressaltando que a inflamação e as barreiras fisiológicas são grandes obstáculos. Segundo a pesquisadora, os pulmões são projetados para nos proteger de patógenos e, por isso, tratam qualquer partícula estranha como uma ameaça, dificultando a entrega de medicamentos.

A equipe do CIC biomaGUNE superou essa dificuldade envolvendo as nanopartículas com o próprio surfactante pulmonar, o que as torna biomiméticas e evita o reconhecimento imunológico. Dessa forma, as partículas preservam as proteínas e lipídios nativos do revestimento alveolar, mantendo a função surfactante e melhorando a distribuição do fármaco pelo pulmão.

Usar um material endógeno pode ajudar a garantir que o medicamento se distribua de forma mais eficaz quando inalado, afirmou Carregal, destacando a importância da camuflagem para driblar as defesas naturais. Além disso, o revestimento mantém a capacidade do surfactante de reduzir a tensão superficial, facilitando a expansão dos alvéolos durante a respiração.

Os testes em camundongos mostraram que 90% da dose inalada permaneceu retida nos pulmões, um resultado muito superior ao de formulações convencionais. Apenas uma pequena fração do medicamento alcançou o fígado e outros órgãos, indicando uma drástica redução da toxicidade sistêmica e do risco de efeitos adversos graves.

Um dos maiores desafios da terapia inalatória é justamente a depuração mucociliar e a fagocitose por macrófagos, que removem as partículas antes que atinjam os alvéolos mais profundos. As nanopartículas revestidas com surfactante conseguiram escapar desses mecanismos, acumulando-se no tecido doente e garantindo uma ação prolongada.

O método de microfluídica simplifica a produção e padroniza as nanomedicinas, gerando lotes com distribuição de tamanho uniforme e encapsulamento direto do fármaco. É um sistema altamente homogêneo e reprodutível que abre novas avenidas para o desenvolvimento de tratamentos inalatórios para doenças pulmonares, enfatizou Carregal.

A abordagem tem potencial para reduzir o custo do tratamento, pois doses menores de medicamento significam menor gasto com princípio ativo e menos monitoramento de toxicidade. Além disso, a plataforma pode ser adaptada para encapsular outros fármacos, abrindo caminho para terapias inalatórias contra asma, DPOC e até mesmo sequelas pulmonares pós-COVID.

O artigo, intitulado Pulmonary Surfactant Nanoparticles for Lung-Targeted and Dose-Efficient Delivery, contou com a colaboração de Laura Fernández-Méndez e outros pesquisadores. A divulgação foi feita pelo portal phys.org, que destacou o ineditismo e a relevância do estudo para a nanomedicina respiratória.

A fibrose pulmonar idiopática afeta cerca de três milhões de pessoas em todo o mundo e tem uma sobrevida média de apenas três a cinco anos após o diagnóstico. Uma terapia inalatória com menos efeitos colaterais representa uma esperança concreta para esses pacientes, que atualmente dispõem de opções limitadas e muitas vezes debilitantes.

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