O futuro da medicina poderá envolver as chamadas farmácias vivas, feitas de células projetadas implantadas diretamente no corpo. A pesquisa realizada hoje mostra como esses dispositivos sem fio podem ser programados para produzir e distribuir vários medicamentos ao mesmo tempo.
Cientistas da Northwestern University e outros desenvolveram o implante, chamado de sistema bioeletrônico de oxigenação híbrida para terapia implantada, ou HOBIT, para abreviar. Em testes com ratos, o dispositivo forneceu quantidades confiáveis de três medicamentos ao mesmo tempo, incluindo um medicamento GLP-1. Além do mais, eles mostraram que era possível manter viva a maioria dessas células modificadas por pelo menos um mês dentro do corpo, graças a uma fonte autossustentável de oxigênio.
“Esta tecnologia tem potencial para servir como plataforma para terapia celular, permitindo doses clinicamente relevantes com implantes minimamente invasivos”, escreveram os pesquisadores em seu artigo, publicado Sexta-feira na revista Device.
A farmácia viva
Talvez o maior obstáculo ao uso de qualquer medicamento seja a adesão. Por muitas razões, as pessoas muitas vezes têm dificuldade em tomar os medicamentos prescritos. É um problema que só agravado para aqueles com condições crônicas de saúde, especialmente se tiverem que tomar vários medicamentos, cada um com seu esquema de dosagem exclusivo.
Cientistas da Northwestern, da Rice University e da Carnegie Mellon University acreditam que o HOBIT e tecnologias semelhantes podem percorrer um longo caminho para resolver este sério problema. Esses minúsculos dispositivos estão repletos de células geneticamente modificadas que produzem o medicamento desejado. Uma vez implantadas no corpo, geralmente logo abaixo da pele, as células podem administrar o medicamento conforme necessário, sem qualquer problema, enquanto a estrutura do dispositivo se destina a proteger as células de qualquer resposta imunológica.
Um dos desafios técnicos enfrentados por esses implantes tem sido a capacidade de sobrevivência. Tal como quaisquer outras células, estas farmácias vivas precisam de oxigénio para se manterem vivas, e o pequeno tamanho dos implantes limita qualquer potencial fornecimento de oxigénio armazenado. Nos últimos anos, no entanto, os investigadores têm vindo a desenvolver uma solução alternativa para esta limitação: um dispositivo que pode produzir oxigénio por si só, utilizando eletricidade para dividir moléculas de água próximas. Em 2023, eles publicado um estudo sobre a tecnologia.
Nesta última pesquisa, eles testaram se a nova adição poderia prolongar a longevidade dos seus implantes. Eles compararam o HOBIT a dispositivos de controle sem qualquer oxigenação local. Os dispositivos foram implantados em ratos e projetados para produzir um anticorpo anti-HIV, o hormônio leptina, e exenatida, um medicamento GLP-1 de primeira geração. É importante ressaltar que todos esses medicamentos têm meias-vidas diferentes, sendo a exenatida a mais curta, cerca de 2,5 horas.
Nos dispositivos HOBIT, os níveis dos três medicamentos permaneceram estáveis nos ratos durante todo o estudo, que durou um mês, enquanto os níveis dos medicamentos de menor duração desapareceram dentro de uma semana nos dispositivos não oxigenados. E no final do estudo, cerca de 65% das células nos implantes HOBIT, em média, ainda estavam vivas, em comparação com apenas 20% nos implantes de controlo. Noutra experiência com um macaco cynomolgus macho de 7 anos de idade, os investigadores descobriram que os dispositivos (sem quaisquer células) poderiam ser implantados com segurança e removidos um mês depois, sem grandes riscos para a saúde ou resposta imunitária grave.
O que vem a seguir?
Obviamente, o implante HOBIT ainda está em fase inicial de desenvolvimento. E serão necessárias mais pesquisas para confirmar se este ou dispositivos semelhantes podem ser usados de forma segura e confiável em pessoas. Mas os investigadores estão certamente esperançosos quanto ao futuro desta tecnologia.
“A partir daqui, a plataforma pode ser expandida para atingir uma variedade de doenças ou tipos de células para maximizar a eficácia e a tradução viável”, escreveram os autores. Outra investigação sugeriu que implantes semelhantes podem ser utilizados para restaurar eficazmente a produção de insulina em pessoas com diabetes, por exemplo.
A seguir, a equipe planeja testar seu dispositivo em animais maiores e explorar como ele pode ser usado para tratar outras condições de saúde.
