Nanopartículas direcionadas mostram promessas para tratamentos antifúngicos mais eficazes

Uma equipe de pesquisadores da Brown College desenvolveu uma nova abordagem baseada em nanotecnologia que poderia melhorar o tratamento de infecções fúngicas, particularmente as causadas pelas espécies de Candida cada vez mais resistentes a drogas.

Em um novo estudo, a equipe demonstrou um método para direcionar os lipossomas-sistemas de entrega de medicamentos à base de lipídios à base de lipídios-direcionalmente para células fúngicas. O estudo constatou que a nova abordagem aumentou drasticamente a eficácia do medicamento, mesmo contra biofilmes fúngicos difíceis de tratar, sem prejudicar as células humanas saudáveis.

“As infecções fúngicas podem ser extremamente difíceis de tratar e os medicamentos à disposição dos médicos são limitados”, disse Veronica Lamastro, um doutorado recente. graduado em Engenharia Biomédica em Brown e o principal autor do estudo. “Ao adicionar um peptídeo direcionado na superfície dos lipossomas, podemos direcionar melhor a entrega de um medicamento antifúngico a células fúngicas e aumentar sua capacidade de matar essas células”.

O artigo é publicado no diário Materiais funcionais avançados.

As espécies de Candida são fungos comuns que vivem inofensivamente dentro e sobre o corpo humano. Mas para pessoas com sistemas imunológicos enfraquecidos, incluindo pacientes com câncerreceptores de transplante ou aqueles em cuidados intensivosCandida pode se tornar mortal. C. Auris, em explicit, emergiu como um “superbug”, se espalhando rapidamente por meio de sistemas de saúde e resistindo a muitos medicamentos da linha de frente. Entre 2017 e 2018, as infecções por C. auris aumentaram mais de 300% somente nos Estados Unidos.

Para resolver esse problema, a equipe Brown se voltou para os lipossomas, pacotes esféricos de nanopartículas feitas de gorduras naturais e sintéticas. Essas estruturas podem transportar medicamentos dentro de seus centros ocos ou dentro de suas membranas gordurosas e podem ser usadas para melhorar a entrega e a estabilidade das terapias medicamentosas.

O maior avanço nessa nova abordagem foi “decorar” a superfície externa dos lipossomas com um peptídeo – uma cadeia curta de aminoácidos – que é naturalmente atraída para células de Candida. Os peptídeos atuam como um dispositivo de homenagem molecular, ajudando os lipossomas a reconhecer e se ligarem às células Candida, explicou Lamastro.

Após a triagem de vários peptídeos de direcionamento, os pesquisadores descobriram que um chamado Penetratin period mais eficaz no alvo de Candida. A equipe então sintetizou os lipossomas decorados com penetratina e contendo uma droga antifúngica aprovada pela FDA chamada Posaconazol, que atualmente é usada como um agente profilático para impedir o crescimento excessivo de Candida. Uma vez que eles desenvolveram seus lipossomos direcionados, a equipe os testou em uma série de experimentos de laboratório.

Os testes de laboratório mostraram que os lipossomas decorados com penetratina tiveram uma probabilidade significativamente maior de interagir com células Candida do que os lipossomas padrão, confirmando a eficácia da estratégia de direcionamento. O sistema de entrega direcionado também aumentou drasticamente a potência do medicamento antifúngico. Inibiu o crescimento da Candida em concentrações até oito vezes mais que as necessárias para o posaconazol livre e impedia a formação de biofilme em doses até 1.300 vezes mais, descobriram os pesquisadores.

A abordagem também parece ser geralmente segura: os lipossomas direcionados não mostraram toxicidade para as células humanas comumente afetadas durante a infecção, incluindo células encontradas na pele, vasos sanguíneostecido vaginal e glóbulos vermelhosde acordo com o estudo.

Para testar o quão bem o tratamento pode funcionar em uma infecção no mundo actual, a equipe usou um modelo de camundongo de infecção intradérmica de C. albicans. Os ratos que receberam os lipossomas direcionados tinham uma carga de fungos 60% mais baixa do que os lipossomos regulares carregados com drogas, sugerindo um benefício actual na prevenção de propagação fúngica.

Tomados em conjunto, a pesquisa sugere que segmentou Lipossomas são um novo método promissor para lutar infecções fúngicasque são de importância clínica substancial.

“As infecções fúngicas são uma área muito pouco estudada, especialmente nas comunidades de engenharia e biomateriais”, disse Anita Shukla, professora da Escola de Engenharia de Brown que dirigiu a pesquisa em seu laboratório. “Mas com o aumento da resistência antimicrobiana acoplada ao uso crescente de antifúngicos em ambientes clínicos e agrícolas, esse tipo de trabalho se torna mais importante. Esperamos que mais pesquisadores reconheçam isso e façam mais trabalho nesse campo”.

A equipe planeja continuar estudando e expandindo seu método, disse Shukla. Este estudo analisou um medicamento que geralmente é usado para prevenir infecções por Candida. A equipe agora planeja testá-lo com medicamentos usados ​​para tratar infecções já estabelecidas.

Co-autores adicionais foram Dominique Walker, Joanne Liu e Tobias Meng-Saccoccio.