Plataforma desenvolvida por pesquisadores da USP e da Universidade de Genebra utiliza nanopartículas lipídicas para atravessar barreiras pulmonares e modular a resposta inflamatória com precisão inédita
Uma estratégia terapêutica inovadora desenvolvida por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), em Ribeirão Preto, em colaboração com a Universidade de Genebra, na Suíça, poderá transformar o tratamento de doenças pulmonares inflamatórias. Inspirando-se no comportamento biológico dos vírus respiratórios, os cientistas projetaram uma plataforma nanotecnológica que utiliza nanopartículas lipídicas para entregar fármacos diretamente às células dos pulmões, superando as barreiras naturais do trato respiratório e controlando a inflamação com maior precisão.
O projeto é liderado por Yugo Araújo Martins, pesquisador da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP), e visa resolver um dos principais desafios no tratamento de infecções respiratórias: a baixa biodisponibilidade dos medicamentos nos tecidos pulmonares quando administrados por via sistêmica. “Grande parte das drogas é metabolizada pelo fígado antes de alcançar os pulmões, o que compromete sua eficácia clínica”, explica Martins.
O sistema respiratório conta com defesas altamente eficientes, como a camada de muco e os batimentos ciliares, que atuam continuamente para reter e eliminar partículas estranhas, incluindo agentes infecciosos. No entanto, essas mesmas barreiras dificultam a chegada de medicamentos ao epitélio pulmonar quando administrados por via inalatória convencional.
A nova plataforma, no entanto, foi desenhada para mimetizar os mecanismos de entrada dos vírus respiratórios, permitindo que as nanopartículas atravessem o muco pulmonar e escapem da ação dos cílios. Isso é possível graças à engenharia de superfície das partículas, que simula as proteínas virais utilizadas para romper as ligações entre mucinas, os principais componentes do muco.
As nanopartículas lipídicas, mil vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo humano, são formuladas com bromexina, um fármaco já amplamente utilizado como expectorante. A escolha do composto não é casual: além de facilitar a eliminação do muco, a bromexina demonstrou, nos testes laboratoriais, a capacidade de reduzir processos inflamatórios exacerbados em células pulmonares infectadas pelo vírus SARS-CoV-2.
Uma vez inaladas por meio de nebulização, as partículas alcançam rapidamente o tecido epitelial pulmonar e liberam o princípio ativo diretamente no local da inflamação. O efeito anti-inflamatório foi confirmado em experimentos com cultivos celulares tridimensionais que simulam com fidelidade a fisiologia das vias aéreas humanas.“Conseguimos observar uma redução significativa na produção de citocinas pró-inflamatórias e um aumento nos níveis de MUC1, uma glicoproteína de superfície que exerce papel protetor contra inflamações pulmonares”, afirma Martins.
A nova abordagem tem potencial para tratar diversas doenças respiratórias virais, como gripe (influenza), infecções por vírus sincicial respiratório (VSR) comum em crianças e idosos, e infecções por coronavírus, como a covid-19. Durante a pandemia, o impacto das inflamações pulmonares exacerbadas ficou evidente, sendo um dos principais fatores de agravamento clínico, responsável por centenas de milhares de mortes.“A inspiração no comportamento dos vírus representa uma estratégia inteligente e eficaz para modular a resposta imune, controlar a inflamação e aumentar a eficácia terapêutica com menor toxicidade sistêmica”, destaca o pesquisador.
Diferentemente de outras soluções baseadas em novas moléculas ou agentes antivirais experimentais, a utilização da bromexina já aprovada para uso clínico pode acelerar a translacionalidade da tecnologia para aplicações práticas, inclusive no contexto hospitalar.
A plataforma desenvolvida abre caminho para novas formulações de fármacos inaláveis com ação localizada, capazes de superar os desafios clássicos da via pulmonar. O avanço é especialmente relevante para indústrias biofarmacêuticas interessadas em veículos de entrega inteligentes (smart drug delivery systems) e soluções terapêuticas com baixa toxicidade sistêmica e alta eficácia local.
Além do potencial terapêutico imediato, o modelo proposto pode ser adaptado para transportar outros tipos de moléculas como antivirais, antibióticos ou anti-inflamatórios direcionadas a patologias pulmonares agudas, ou crônicas.
