CIC biomaGUNE dezvoltă nanoparticule de surfactant pulmonar pentru tratarea bolilor pulmonare
Centrul CIC biomaGUNE pentru Cercetări Cooperative în Biomateriale a dezvoltat nanoparticule de surfactant pulmonar, un amestec de lipide și proteine care acoperă alveolele și facilitează respirația. Aceste nanoparticule sunt encapsulate într-un medicament utilizat pentru tratarea fibrozei pulmonare. S-a demonstrat că nanoparticulele au o capacitate ridicată de a rămâne prinse în țesutul bolnav după administrarea pe cale pulmonară.
Acest lucru permite reducerea dozelor de medicamente antifibrotice, diminuând astfel posibilele efecte secundare asociate cu terapiile convenționale. Testele efectuate pe șoareci arată un efect terapeutic asupra fibrozei pulmonare.
Studiul, publicat în revista Advanced Healthcare Materials de către grupul de Biomarkeri Moleculare și Funcționali de la CIC biomaGUNE, prezintă o metodă simplă, automatizată și reproductibilă de sinteză care asigură o encapsulare eficientă a medicamentului, o distribuție adecvată în funcție de dimensiunea particulelor și o stabilitate ridicată prin intermediul microfluidicii, o tehnică care permite gestionarea fluidelor la scară microscopică cu o mare precizie.
Fibroza pulmonară este o afecțiune cronică relativ comună, în care țesutul pulmonar formează cicatrici într-un mod necontrolat și progresiv. Cei mai frecvenți factori de risc includ fumatul, expunerea profesională la praf și substanțe chimice, expunerea la medicamente precum chimioterapia sau radioterapia, precum și boli virale precum COVID-19. Acest țesut îngroșat și rigid împiedică funcționarea corectă a plămânilor, făcând respirația din ce în ce mai dificilă. Tratamentul convențional pentru fibroza pulmonară, administrat pe cale orală, are adesea efecte adverse, ceea ce generează un interes mare pentru îmbunătățirea tratamentului.
Deși administrarea medicamentelor prin inhalare permite un tratament țintit al plămânilor, eficacitatea clinică este adesea limitată de inflamație, distribuție inegală și bariere fiziologice.
Pentru a reduce efectele secundare cauzate de medicamentele utilizate în tratarea fibrozei pulmonare, cel mai eficient este să se țintească țesutul bolnav direct. Inhalarea reprezintă o modalitate foarte directă de a livra medicamente în plămâni. Cu toate acestea, având în vedere că plămânii sunt concepuți să se protejeze împotriva patogenilor inhalati, mecanismele care ajută la apărarea organismului complică administrarea prin inhalare.
În prezent, pentru a asigura eficiența acestor tipuri de terapii, se desfășoară cercetări extinse care se concentrează pe găsirea unor modalități de a ocoli sistemul imunitar, astfel încât plămânii să nu recunoască medicamentele ca patogeni sau substanțe străine, permițându-le să ajungă la țintă. În acest sens, echipa de cercetare condusă de Dr. Carregal a dezvoltat o platformă biomimetică bazată pe nanoparticule de surfactant pulmonar „care păstrează proteinele și lipidele native ale surfactantului și funcționalitatea sa biofizică, îmbunătățind astfel livrarea pulmonară”, a declarat Dr. Carregal, cercetătorul principal al studiului.
„Plămânul este umplut cu surfactant pulmonar; acesta reprezintă interfața unde are loc schimbul între aer și fluid”, a explicat ea. „Encapsularea medicamentelor destinate tratării bolilor pulmonare în surfactantul pulmonar poate îmbunătăți distribuția în întregul plămân, datorită proprietăților sale de suprafață. Cu alte cuvinte, utilizarea unui material endogen poate contribui la asigurarea faptului că, atunci când este administrat prin inhalare, medicamentul este distribuit mai eficient în plămân.”
Echipa de cercetare CIC biomaGUNE a descoperit că „90% din nanomedicina administrată este reținută în plămâni în modelele de șoareci. Reținerea este foarte mare, iar acest lucru înseamnă că, prin acest tratament, cantitatea de medicament care ajunge la ficat este mult mai mică decât în cazul tratamentelor convenționale, reducând astfel efectele secundare”, a subliniat Carregal. Este important ca un medicament să acționeze doar acolo unde trebuie, pentru a reduce atât doza administrată, cât și efectele secundare.
Metoda de sinteză dezvoltată la CIC biomaGUNE are potențialul de a avansa utilizarea medicamentelor inhalate. „Sinteza acestor nanoparticule a fost foarte simplificată și poate ajuta la standardizarea produsului, deoarece produce materiale sau nanomedicine cu o dimensiune foarte controlată și o encapsulare directă a medicamentului. Este un sistem foarte omogen și reproductibil. Deschide noi perspective pentru dezvoltarea tratamentelor inhalate pentru bolile pulmonare”, a declarat Dr. Carregal.
