• Sem categoria 24.01.2018

    Os pesquisadores do MIT desenvolveram um sistema miniaturizado que pode fornecer pequenas quantidades de medicamentos para regiões cerebrais tão pequenas quanto 1 milímetro cúbico. Este tipo de dosagem direcionada poderia possibilitar o tratamento de doenças que afetam circuitos cerebrais muito específicos, sem interferir com a função normal do resto do cérebro, dizem os pesquisadores.

    Usando este dispositivo, que consiste em vários tubos contidos dentro de uma agulha tão fino quanto um cabelo humano, os pesquisadores podem entregar uma ou mais drogas no fundo do cérebro, com controle muito preciso sobre a quantidade de droga administrada e para onde ela vai. Em um estudo de ratos, eles descobriram que poderiam fornecer doses direcionadas de um medicamento que afeta a função motora dos animais.

    “Nós podemos infundir quantidades muito pequenas de drogas múltiplas em comparação com o que podemos fazer por via intravenosa ou oral, e também manipular mudanças comportamentais através da infusão de drogas”, diz Canan Dagdeviren, assistente de desenvolvimento de carreira da LG Electronics Professor de Artes e Ciências da Mídia e o principal autor do artigo, que aparece na edição de 24 de janeiro da Science Translational Medicine .

    “Nós acreditamos que este pequeno dispositivo microfabricação pode ter um tremendo impacto na compreensão de doenças cerebrais, além de fornecer novas maneiras de entregar produtos biofarmacêuticos e realizar biossensos no cérebro”, diz Robert Langer, professor do Instituto David H. Koch no MIT e um dos autores sênior do papel.

    Michael Cima, o David H. Koch Professor de Engenharia do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e membro do Instituto Koch do MIT para Integrative Cancer Research, também é um autor sênior do artigo.

    Ação direcionada

    As drogas usadas para tratar distúrbios cerebrais geralmente interagem com substâncias químicas cerebrais chamadas neurotransmissores ou os receptores celulares que interagem com neurotransmissores. Exemplos incluem l-dopa, um precursor de dopamina usado para tratar a doença de Parkinson e Prozac, usado para aumentar os níveis de serotonina em pacientes com depressão. No entanto, essas drogas podem ter efeitos colaterais porque atuam em todo o cérebro.

    “Um dos problemas com os medicamentos do sistema nervoso central é que eles não são específicos, e se você os leva oralmente eles vão a todos os lugares. A única maneira de limitar a exposição é apenas entregar um milímetro cúbico do cérebro e, para fazer isso, você precisa ter cânulas extremamente pequenas “, diz Cima.

    A equipe MIT estabeleceu desenvolver uma cânula miniaturizada (um tubo fino usado para administrar medicamentos) que poderia atingir áreas muito pequenas. Usando técnicas de microfabricação, os pesquisadores construíram tubos com diâmetros de cerca de 30 micrómetros e comprimentos até 10 centímetros. Estes tubos estão contidos dentro de uma agulha de aço inoxidável com um diâmetro de cerca de 150 microns. “O dispositivo é muito estável e robusto, e você pode colocá-lo em qualquer lugar que você esteja interessado”, diz Dagdeviren.

    Os pesquisadores conectaram as cânulas a pequenas bombas que podem ser implantadas sob a pele. Usando essas bombas, os pesquisadores mostraram que poderiam administrar pequenas doses (centenas de nanolitros) no cérebro de ratos. Em um experimento, eles entregaram um medicamento chamado muscimol para uma região do cérebro chamada substância negra, que está localizada no fundo do cérebro e ajuda a controlar o movimento.

    Estudos anteriores mostraram que o muscimol induz sintomas semelhantes aos observados na doença de Parkinson. Os pesquisadores conseguiram gerar esses efeitos, que incluem estimular os ratos a girar continuamente no sentido horário, usando a agulha de entrega miniaturizada. Eles também mostraram que poderiam parar o comportamento parkinsoniano, fornecendo uma dose de solução salina através de um canal diferente, para lavar a droga.

    “Uma vez que o dispositivo pode ser customizável, no futuro, podemos ter canais diferentes para produtos químicos diferentes, ou para luz, para atingir tumores ou distúrbios neurológicos, como doença de Parkinson ou doença de Alzheimer”, diz Dagdeviren.

    Este dispositivo também pode tornar mais fácil o fornecimento de novos tratamentos potenciais para distúrbios neurológicos comportamentais, como dependência ou transtorno obsessivo-compulsivo, que pode ser causado por interrupções específicas em como diferentes partes do cérebro se comunicam entre si.

    “Mesmo que cientistas e clínicos possam identificar uma molécula terapêutica para tratar distúrbios neurais, permanece o formidável problema de como administrar a terapia às células certas – as mais afetadas na desordem. Como o cérebro é tão estruturalmente complexo, são urgentes novas formas precisas de administrar drogas ou agentes terapêuticos relacionados localmente “, diz Ann Graybiel, professora do Instituto MIT e membro do Instituto McGovern para Pesquisa Cerebral do MIT, que também é autor da papel.

    Medindo a resposta do medicamento

    Os pesquisadores também mostraram que poderiam incorporar um eletrodo na ponta da cânula, o que pode ser usado para monitorar como a atividade elétrica dos neurônios muda após o tratamento com drogas. Eles agora estão trabalhando na adaptação do dispositivo para que ele também possa ser usado para medir mudanças químicas ou mecânicas que ocorrem no cérebro após o tratamento com drogas.

    As cânulas podem ser fabricadas em praticamente qualquer comprimento ou espessura, permitindo adaptá-las para uso em cérebros de diferentes tamanhos, incluindo o cérebro humano, dizem os pesquisadores.

    “Este estudo fornece experiências de prova de conceito, em modelos de animais grandes, que um pequeno dispositivo miniaturizado pode ser implantado com segurança no cérebro e fornece controle miniaturizado da atividade elétrica e função de neurônios simples ou pequenos grupos de neurônios. O impacto desta pode ser significativo em doenças focais do cérebro, como a doença de Parkinson “, diz Antonio Chiocca, neurocirurgião e chefe do Departamento de Neurocirurgia do Brigham and Women’s Hospital, que não estava envolvido na pesquisa.

    A pesquisa foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde e pelo Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia.

    Posted by Lucio Sergio @ 21:35

    Tags: , , , , ,

  • Leave a Comment

    Please note: Comment moderation is enabled and may delay your comment. There is no need to resubmit your comment.