Parte da dificuldade no tratamento de doenças que afetam o sistema nervoso central está na barreira hematoencefálica (BHE). Essa barreira mantém a homeostase cerebral e protege o cérebro, impedindo a entrada de neurotoxinas e macromoléculas. Com isso, a BHE também impede a entrada da maioria das moléculas terapêuticas, tornando-as ineficazes no tratamento de algumas doenças cerebrais.
Visto isso, um grupo de cientistas desenvolveu um mecanismo de delivery de drogas capaz de atravessar a BHE de forma direcionada e segura.
Uso de lipossomos na entrega de medicamentos
Os lipossomos são carreadores de drogas projetados para melhorar a entrega de drogas a tecidos específicos, minimizando a distribuição sistêmica. Os medicamentos lipossômicos carregam altas concentrações do medicamento e direcionam sua liberação nos locais de inflamação e infecção.
O primeiro marco de sucesso em produtos à base de lipossomos foi a introdução do Doxil® – o primeiro produto lipossômico de tamanho nanométrico a obter aprovação regulatória. A doxorrubicina é um antineoplásico da classe das antraciclinas, que atua intercalando-se em pontos de desenrolamento local da dupla hélice de DNA e inibindo a enzima topoisomerase II. Sua forma lipossômica aumenta o tempo de circulação da droga e permite a sua liberação localizada no tumor.
Embora o câncer tenha sido a área mais amplamente explorada em termos de produtos de lipossomos aprovados clinicamente, também houve para outras doenças. No entanto, os lipossomos são incapazes de atravessar a barreira hematoencefálica, limitando seu uso em doenças neurológicas.
Em um novo estudo, pesquisadores da Escola de Engenharia Biomédica e Ciências de Imagem, em colaboração com o Laboratório de Cirurgia e Biópsia Não Invasiva em Londres, descobriram que a aplicação de pulsos curtos rápidos de ultrassom pode entregar lipossomos ao cérebro, através da BHE.
Método para uso de lipossomos através da barreira hematoencefálica
Para superar a BHE e entregar medicamentos no tecido cerebral, abordagens invasivas e não invasivas têm sido investigadas. No entanto, alcançar concentrações terapeuticamente relevantes das drogas no cérebro continua sendo um desafio.
Para aumentar a entrega de lipossomas para regiões-alvo, modificações de carga de superfície e métodos ativos de direcionamento molecular – como a conjugação de vetores de direcionamento à superfície do lipossoma – foram tentados com sucesso limitado.
Um método não invasivo e localizado de distribuição de lipossomos através da BHE é injetando microbolhas via EV com pulsos longos de ultrassom (comprimento > 1 ms). Os pulsos de ultrassom são aplicados à região cerebral alvo, levando as microbolhas a oscilar, o que permite a entrega de drogas através da BHB. Até então, todos esses estudos eram focados de entrega lipossômica mediada por ultrassom com sequências de pulso longo (~10–20 ms) emitidas em uma sequência lenta (< 5 Hz).
A sequência de pulsos rápidos e curtos (RaSP, do inglês rapid short-pulse) tem demonstrado melhorar a eficácia e a segurança da administração de drogas mediada por ultrassom focalizado quando comparada às sequências de pulso longo. As melhorias incluem uma distribuição mais homogênea de drogas, uma duração reduzida da mudança de permeabilidade da BHB e nenhum dano tecidual.
No estudo mais recente do grupo de pesquisadores, foi observado que uma sequência RaSP poderia permitir a entrega de lipossomas PEGilados clinicamente relevantes ao cérebro m comparação com uma sequência de pulso longo.
A entrega de lipossomas com sequências RaSP mostra-se promissora, com uma entrega difusa e maior disseminação da droga. Seu uso permite uma entrega mais direcionada e segura de drogas lipossomais no cérebro, com potencial para entregar drogas em alvos neuronais e gliais, não necessariamente antes alcançados.
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Referências:
Sophie V.Morsea, Aishwarya Mishrab, Tiffany G.Chan et al. Liposome delivery to the brain with rapid short-pulses of focused ultrasound and microbubbles. Journal of Controlled Release. Jan 2022.
Non-invasive method to deliver drugs to the brain. King’s College London. MedicalXPress. Feb 2022.
Bulbake U, Doppalapudi S, Kommineni N, Khan W. Liposomal Formulations in Clinical Use: An Updated Review. Pharmaceutics. 2017 Mar 27;9(2):12. doi:10.3390/pharmaceutics9020012.
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