Notícia

Tecnologia poderá monitorar e manter os níveis de medicamentos no corpo

Dr. Tom Soh

Fonte

Universidade Stanford

Data

sexta-feira, 12 maio 2017 12:25

Áreas

Biotecnologia. Engenharia Biomédica. Engenharia Biológica. Inovação Tecnológica. Farmácia. Farmacologia.

Como acontece com o café ou álcool, a maneira como cada pessoa processa uma medicação é única. A dose perfeita para uma pessoa pode ser uma overdose mortal para outra pessoa. Com essa variabilidade, pode ser difícil prescrever exatamente a quantidade precisa de medicamentos essenciais, como quimioterapia ou insulina.

Uma equipe liderada pelo Dr. H. Tom Soh da Universidade Stanford e pelo colega de pós-doutorado Dr. Peter Mage, desenvolveu uma ferramenta para entrega de medicamentos na dose precisa. Em um artigo publicado no último dia 10 de maio na revista científica “Nature Biomedical Engineering”, o grupo mostrou que a tecnologia poderia continuamente regular o nível de uma droga quimiterápica em animais.

“Esta é a primeira vez que alguém foi capaz de controlar continuamente os níveis de medicamentos no corpo em tempo real“, disse o Dr. Tom Soh. “Este é um conceito novo com grandes implicações porque acreditamos que podemos adaptar nossa tecnologia para controlar os níveis de uma ampla gama de medicamentos“.

Monitorar e entregar

A nova tecnologia tem três componentes básicos: um biossensor que monitora continuamente e em tempo real os níveis de fármaco na corrente sanguínea, um sistema de controle para calcular a dose certa e uma bomba programável que fornece medicamentos suficientes para manter a dose desejada.

O sensor contém moléculas chamadas aptâmeros que são especialmente concebidos para se ligarem a uma droga de interesse. Quando o fármaco está presente na corrente sanguínea, o aptâmero muda de forma, e a nova forma é detectada por um sensor. Quanto mais droga, mais aptâmeros mudam de forma.

Essa informação, capturada em segundos, é encaminhada através de software que controla a bomba para fornecer medicamentos adicionais conforme necessário. Trata-se, portanto, de um sistema em malha fechada, que monitora e realiza o ajuste continuamente.

O grupo testou a tecnologia administrando a droga de quimioterapia doxorrubicina em animais. Apesar das diferenças fisiológicas e metabólicas entre animais individuais, eles foram capazes de manter uma dosagem constante entre todos os animais do grupo de estudo, algo que não é possível com os métodos atuais de administração de drogas. Os pesquisadores também testaram as interações medicamentosas agudas, introduzindo deliberadamente uma segunda droga que é conhecida por causar grandes oscilações nos níveis de drogas quimioterápicas. Novamente eles descobriram que seu sistema poderia estabilizar os níveis de drogas para moderar o que poderia ser um pico perigoso.

Se a tecnologia funcionar tão bem nas pessoas quanto nos seus estudos com animais, isso poderia ter grandes implicações, disse o Dr. Tom Soh. “Por exemplo, e se pudéssemos detectar e controlar os níveis não só de glicose, mas também de insulina e glucagon que regulam os níveis de glicose?“, ressalta o especialista. Isso poderia permitir que os pesquisadores criassem um sistema eletrônico para replicar a função do pâncreas disfuncional em pacientes com diabetes tipo 1.

Próximos passos

Alguns anos de testes ainda são necessários para garantir que esta tecnologia seja segura e eficaz em seres humanos, mas os pesquisadores acreditam que pode ser grande passo em direção à medicina personalizada. Os médicos já sabem que a mesma droga pode ter efeitos diferentes em pessoas com diferentes tipos genéticos. Eles também sabem que os pacientes que tomam overdose de um medicamento podem sofrer interações medicamentosas indesejadas. Mas eles não têm ferramentas para lidar com isso.

“Monitorar e controlar a dosagem real que um paciente está recebendo é uma maneira prática de levar em conta os fatores individuais“, disse o Dr. Soh. O pesquisador afirma que a tecnologia pode ser especialmente útil para crianças com câncer, cujas doses de medicamentos são difíceis de regular devido ao seu metabolismo ser diferente dos adultos.

A equipe planeja miniaturizar o sistema para que ele possa ser implantado. Atualmente, a tecnologia é um dispositivo externo, como um sistema de infusão inteligente. O biossensor é um dispositivo do tamanho de uma lâmina de microscópio. A configuração atual pode ser adequada para um medicamento de quimioterapia, mas não para uso contínuo. O grupo também está adaptando este sistema com diferentes aptâmeros para que possa detectar e regular os níveis de outras biomoléculas no corpo.

Outros autores do artigo “Closed Loop Control of Circulating Drug Levels in Live Animals”, são o Dr. B. Scott Ferguson, Dr. Daniel Maliniak, Dr. Kyle Ploense e Dr. Tod Kippin, da Universidade da Califórnia em Santa Barbara, Estados Unidos.

Acesse a apresentação “Aptâmeros em Diagnose e Terapia”, do Dr. Sotiris Missailidis, do Instituto de Biofísica da UFRJ.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Fonte: Tom Abate, Stanford News. Imagem: Dr. Tom Soh.

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