Novo método carrega o ARNm nos exossomas em 10 minutos - basta misturar e começar
A equipa do KIST desenvolve um método baseado em cubossomas para carregar grandes terapêuticas sem danificar os exossomas
Os exossomas, vesículas de origem natural responsáveis pela comunicação intercelular, estão a emergir como sistemas de libertação de fármacos da próxima geração, capazes de transportar terapêuticas para células específicas. No entanto, as suas membranas muito compactas e ricas em colesterol tornam extremamente difícil o encapsulamento de moléculas grandes, como o ARNm ou as proteínas. As abordagens convencionais têm-se baseado em técnicas como a electroporação ou o tratamento químico, que muitas vezes danificam tanto os fármacos como os exossomas, reduzem a eficiência da entrega e requerem etapas de purificação complexas - o que constitui um obstáculo significativo à comercialização.
Uma representação visual do processo de formação de exossomas híbridos carregados com carga terapêutica, conseguida simplesmente através da mistura de cubossomas e exossomas. A figura ilustra o método de preparação atual, realçando a simplicidade e a facilidade de implementação - tornando o processo acessível sem equipamento especializado.
Korea Institute of Science and Technology(KIST)
Uma equipa de investigação conjunta liderada pelo Dr. Hojun Kim do Centro de Reconhecimento Biomolecular Avançado e pelo Dr. Hong Nam Kim do Centro de Investigação da Convergência Cerebral do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST, Presidente Sang-Rok Oh) desenvolveu uma nova técnica de carregamento de fármacos que permite a incorporação eficaz de biomoléculas de grandes dimensões nos exossomas através de uma simples mistura. Esta descoberta permite o encapsulamento estável de fármacos em menos de 10 minutos, eliminando a necessidade de equipamento especializado ou de processamento complexo.
A equipa utilizou uma nanopartícula de base lipídica conhecida como "cubossoma", que imita a estrutura de fusão das membranas celulares e se funde naturalmente com os exossomas. Ao misturar cubossomas contendo ARNm com exossomas à temperatura ambiente durante apenas 10 minutos, os investigadores conseguiram uma fusão eficaz e confirmaram que o ARNm foi carregado com sucesso nos exossomas. A análise mostrou que mais de 98% do ARNm foi encapsulado, enquanto a integridade estrutural e a função biológica dos exossomas foram preservadas.
Além disso, os exossomas modificados demonstraram a capacidade de atravessar a barreira hemato-encefálica, um dos obstáculos mais difíceis na administração de medicamentos. A equipa observou ainda um efeito de "homing", em que os exossomas regressam ao tipo de célula de onde provêm, permitindo a administração de fármacos a tecidos doentes. Esta tecnologia consegue um carregamento eficiente de biomoléculas de grandes dimensões sem alterar os próprios exossomas, abrindo a porta a aplicações práticas de terapias baseadas em exossomas na medicina de precisão.
A técnica é altamente adaptável a ambientes clínicos, uma vez que não requer equipamento especializado ou processamento complexo. Preserva a função dos exossomas ao mesmo tempo que permite a entrega de grandes cargas úteis, oferecendo um amplo potencial para o tratamento de doenças intratáveis, incluindo distúrbios neurológicos, cancro e doenças auto-imunes. A equipa planeia realizar mais avaliações de segurança para a tradução clínica e estabelecer um sistema de produção em massa de cubossomas.
O Dr. Hojun Kim do KIST declarou: "Esta tecnologia permite que os profissionais médicos combinem facilmente exossomas e moléculas terapêuticas no local clínico, tornando-a um passo significativo para a realização da medicina personalizada". O Dr. Hong Nam Kim acrescentou: "Uma vez que permite a administração precisa de medicamentos, mesmo em tecidos complexos como o cérebro, tem um grande potencial para o tratamento de uma vasta gama de doenças".
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