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Enzima controlada remotamente acelerará o tratamento de derrames e lesões na coluna vertebral

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E, novamente, sobre o tema ardente da saúde. Nos acidentes vasculares cerebrais e lesões na coluna, além dos danos diretos às fibras nervosas, os processos secundários associados aos danos iniciais também são perigosos - superprodução de radicais livres e desenvolvimento de inflamação dos tecidos. Uma equipe internacional de cientistas desenvolveu uma "armadilha" bioquímica controlada de radicais livres. A base é a enzima superóxido dismutase.

Equipe científica internacional de cientistas da Universidade Estadual de Moscou com o nome de M.V. Lomonosov, NUST “MISiS”, Universidade da Carolina do Norte (EUA) e Universidade Estadual de Tambov em homenagem a G.R. Derzhavina desenvolveu um complexo terapêutico inovador baseado em nanopartículas poliméricas da enzima antioxidante superóxido dismutase.

A atividade de tais partículas pode ser "controlada" usando um campo magnético alternado de baixa frequência uniforme, melhorando o efeito terapêutico, se necessário. A tecnologia pode ser usada para uma reabilitação eficaz de pacientes após lesões agudas da medula espinhal, derrames e ataques cardíacos e outras patologias acompanhadas de processos inflamatórios.
Os resultados são publicados na revista científica internacional Scientific Reports.

Os pesquisadores criaram uma partícula única com uma molécula enzimática - superóxido dismutase (SOD1) dentro do polímero "coat" e magnetita como um "centro de controle". Tem um tamanho de cerca de 100 nanômetros de diâmetro e é capaz de reter os radicais livres para dentro e neutralizá-los de acordo com o princípio da “armadilha reutilizável”. Em seu trabalho, os desenvolvedores demonstraram pela primeira vez que as nanopartículas de magnetita em uma cápsula oferecem a possibilidade de ativação remota e controlada do complexo de polina SOD1.

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Molécula de superóxido dismutase

Com lesões na coluna vertebral e derrames, além de danos diretos às fibras nervosas, os processos secundários associados aos danos iniciais também são perigosos - superprodução de radicais livres (espécies reativas de oxigênio) e desenvolvimento de inflamação.

No impacto, no caso de uma lesão na coluna vertebral ou ruptura de um vaso no evento de um acidente vascular cerebral (interrupção do fluxo sanguíneo durante espasmo arterial ou bloqueio durante um ataque cardíaco), ocorre hipóxia nos tecidos mais próximos do órgão, um processo patológico associado à falta de oxigênio. Isso bloqueia o elo final da cadeia respiratória nas células e causa a formação de uma quantidade excessiva de radicais livres. Eles, por sua vez, têm um efeito devastador nas membranas celulares e desencadeiam uma cadeia de reações que levam a danos e morte de células e tecidos. Essas complicações levam a danos adicionais na medula espinhal e à morte de neurônios, exacerbando o quadro clínico.

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A pronta entrega dessa substância a um órgão danificado pode aliviar o estresse oxidativo no contexto de excesso de radicais livres e interromper o processo de destruição do tecido. No entanto, um problema significativo é a instabilidade da enzima SOD1 na corrente sanguínea após a administração intravenosa ao paciente: ela é destruída rapidamente, não tendo tempo para realizar seu "trabalho" para neutralizar os radicais livres.

“Para criar um complexo terapêutico estável baseado em SOD1, desenvolvemos as nanoformas de superóxido dismutase cataliticamente ativas, os chamados“ nanofios ”e os modificamos com nanopartículas de magnetita”, explica um dos autores do desenvolvimento, chefe do Laboratório de Nanomateriais Biomédicos da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia "MISiS", .n Maxim Abakumov . A magnetita na composição desse complexo poliiônico multicamada SOD1 torna possível, usando a ação de um campo magnético alternado de baixa frequência, "controlar" a liberação da enzima na área da lesão ".


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Maxim Abakumov

Atualmente, a equipe está se preparando para o início da fase de desenvolvimento pré-clínico.

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