Tecnologia para tratamento de doenças a partir do encapsulamento de nanopartículas poliméricas em cubossomas

Panorama tecnológico
Nanopartículas capazes de catalisar reações químicas que costumam ocorrer no contexto biológico pela ação de enzimas naturais são denominadas nanozimas. Estas nanozimas são geralmente inorgânicas e mimetizam as enzimas naturais de forma funcional, ou seja, não atuam através do mesmo mecanismo químico, mas resultam na formação dos mesmos produtos a partir dos mesmos substratos. Seu uso como alternativa para tratamento de doenças que precisam de reposição enzimática passa pela necessidade de um direcionamento no organismo para os tecidos certos e pela proteção da passivação biológica que naturalmente ocorre com nanopartículas inorgânicas no organismo.

Descrição da tecnologia
A presente tecnologia descreve: i) como encapsular nanopartículas poliméricas em cubossomas (estruturas lipídicas nanotecnológicas que apresentam canais aquosos em seu interior), formando um sistema do tipo núcleo-casca, e ii) como aprisionar nanozimas inorgânicas no interior deste núcleo polimérico para protegê-las da passivação causada pela formação de coroa proteica em meio biológico. Os canais aquosos da casca constituída pelo cubossoma permitem o contato dos substratos de pequeno tamanho presentes no organismo do paciente com a superfície das nanozimas, de forma que a reação desejada aconteça sem prejuízo, ao mesmo tempo em que dificultam a aproximação das proteínas que passivariam sua superfície.

Problema resolvido
Nanozimas livres no meio biológico são rapidamente revestidas por uma camada de proteína, conhecida como coroa proteica, que mascara suas propriedades de vetorização a locais específicos do organismo e inibe seus efeitos biológicos.

Aplicações
O sistema consiste em uma formulação aquosa de baixa viscosidade que pode ser diretamente aplicada por vias parenterais (desde que preparada de forma estéril) ou empregada como insumo na composição de outras formas farmacêuticas para vias enteral e tópica. A presente tecnologia pode resultar em medicamentos para tratar doenças pela catálise de uma reação de interesse a partir de substratos de pequeno tamanho via ação das nanozimas. Como exemplos de doenças nesse contexto, pode-se citar esclerose múltipla, câncer, infecções bacterianas, etc.
Os sistemas também possuem potencial para atuarem como componentes de ensaios analíticos que determinam a presença de substratos variados, tais como ânion radical superóxido, peróxido de hidrogênio, glicose, entre outros.

Vantagens
– O aprisionamento das nanozimas no sistema núcleo-casca pode evitar a formação de coroa proteica na sua superfície, o que deve levar a uma maior eficiência biológica (pois o revestimento das nanozimas com proteína muitas vezes causa sua passivação).
– O método de preparação é simples e utiliza água e solvente de baixa toxicidade.
– Não requer alta energia ou compostos químicos/biotecnológicos altamente sofisticados que poderiam encarecer o produto final.

Nível de maturidade da tecnologia (TRL – Technology Readiness Level)

Status e oportunidade
Pedido de patente depositado no INPI sob n° BR 10 2020 008254 0.

Inventores
Fernanda Poletto
Denise Raquel Bohn Kobelinski
Gabriel Weber Zimmermann
Marcelo Jung Eberhardt
Fabiano Bernardi

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