Nanoesponjas contra a SARS-CoV-2

Autor: Fernando Kokubun , IG @fernandokokubun Revisão: Luciana Santana @lucfsantana e Thiago Gomes @gomes_tb_ 

A pandemia da COVID-19 tem produzido,nestes últimos meses, uma grande quantidade de pesquisas que buscam minimizar os danos causados pela COVID-19 com o objetivo final eliminar ou pelo menos reduzir a letalidade do vírus da SARS-CoV-2. As pesquisas tem analisado diferentes medicamentos com vistas a reduzir ou mesmo evitar os óbitos por meio da propagação do vírus em diferentes ambientes. O objetivo final é a produção de uma vacina para imunizar a população contra a SARS-CoV-2 [*]. 

Para o desenvolvimento destas pesquisas diversas áreas – aléḿ das relacionadas com a saúde- tem participado do esforço para a contenção, redução e eliminação da pandemia. Uma destas áreas é a pesquisa da nanociências [1]. 

A nanociência é basicamente o estudo de objetos com dimensões da ordem de alguns nanômetros (1 nanômetro corresponde a 1 bilionésimo do metro), o que a torna muito útil na pesquisa de bactérias e vírus. Nas aplicações específicas para às áreas de saúde, com a utilização do termo nanomedicina tem sido utilizado,com diversas estudos de aplicações em controle de bactérias, produção de fármacos e outras aplicações [2-6]. 

Um artigo sobre a utilização de nanomateriais foi publicado recentemente na revista Nano Letters [8] que trata da utilização de nanoesponjas para desativar a ação do SARS-CoV-2. A utilização de nanoesponjas para tratar de doenças é um conceito recente com uma grande gama de aplicações no tratamento de doenças [7]. As nanoesponjas [8] foram produzidas e testadas in vitro e in vivo (em animais) pelos autores com resultados inicialmente promissores. Mas o que são as nanoesponjas, como foram produzidas e, como atuam contra o SARS-Cov-2? 

As nanoesponjas são materiais nanoscópicos utilizados para transportar remédios para locais específicos [7] sem atingir tecidos vizinhos. Conforme pode-se verificar no artigo [8] a função é serem ligadas ao vírus SARS-Cov-2, impedindo a sua ligação com as células hospedeiras e, portanto, impedir a evolução da doença. Para que isto ocorra, uma nanopartícula de PLGA (um copolímero, isto é uma cadeia polimérica formada com diferentes monômeros) é coberta com uma membrana produzida a partir de célula humana e que apresente afinidade com o vírus SARS-CoV-2 via receptores ACE2 e CD147, que são as portas de entrada do SARS-CoV-2 na célula humana. Os autores produziram dois tipos de nanoesponjas, uma com membrana produzida com células do tipo II encontradas no pulmão (são células que são encontradas em grande número nos alvéolos) e outra com membrana produzida com macrofagos (células que atuam no sistema imune humano). As primeiras nanoesponjas serão denominadas ENS e as segundas de MNS. 

Após as nanoesponjas serem produzidas, as mesmas foram testadas com o objetivo de verificar sua estabilidade (é importante saber se ao ser injetado, as suas propriedades não sofram alterações) e se elas realmente ligavam com o SARS-CoV-2, obtendo resultados positivos. O teste final foi realizado in vivo com ratos que receberam as nanoesponjas (diferentes ratos receberam diferentes tipos de nanoesponjas – ENS e MNS ) e posteriormente foram inoculados com o vírus SARS-CoV-2. Nas análises histopatológicas dos tecidos pulmonares realizadas três dias após o recebimento das nanoesponjas não indicaram a presença de danos nos tecidos pulmonares. Os exames de sangue realizados também após três dias não indicaram modificações significativas nos diversos marcadores utilizados, indicando que pelo menos em curto prazo o tratamento é efetivo e não gera subprodutos tóxicos ou alterações significativas. Um resultado importante é que a ação inibidora das nanoesponjas dependem da sua concentração. A concentração nos dois tipos de nanoesponjas necessárias para uma ação efetiva indicaram valores semelhantes nos dois casos e com valores compatíveis com uma possível inoculação em humanos. Os resultados demonstram que a utilização de nanoesponjas é bem promissor, para a contenção da ação do vírus. 

Os autores argumentam que apesar da inativação por MNS e EFS terem sido semelhantes para aplicação na COVID-19, o indicado seria a nanoesponja MNS por ter uma capacidade de atuar tanto no início da infecção como no seu final. Os autores ressaltam a necessidade de realizar estudos com maiores intervalo de tempo do que 3 dias para verificar se as nanoesponjas não perdem a sua eficiência ou se não podem resultar em algum dano no organismo. Mas os resultados já são promissores e podem abrir uma nova linha de pesquisa para que possamos efetivamente combater a pandemia da COVID-19 e possivelmente outros tipos de infecção viral ou não viral. 

Referencias 

[*] O grupo análise COVID-19, tem produzido textos sobre a atual pandemia, abordando as análises de dados, terapéuticas, desenvolvimento de vacinas, economia e outros temas, e os textos podem ser acessados em uma das seguintes plataformas: 

blog https://redeaanalisecovid.wordpress.com/ , facebook https://www.facebook.com/analise.covid19/ , instagram https://www.instagram.com/analise.covid19/ twitter https://twitter.com/analise_covid19/ 

[1] Nanociencias e nanotecnologia. Diversos autores, acessível em http://www.cbpf.br/~desafios/media/livro/Nanociencia_e_nantecnologia.pdf 

Nanoscale nights of COVID-19. K. Kostarelo; Nat. Nanotechnol. 15, 343–344 (2020). https://doi.org/10.1038/s41565-020-0687-4 https://rdcu.be/b42Pl Understanding cellular interactions with nanomaterials: towards a rational design of medical nanodevices. F. Villanueva-Flores et al; Nanotechnology v31, 132002 (2020). https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/ab5bc8 Em busca do uso seguro de nanomateriais. Noticias LNLS, 19 de novembro de 2019. https://www.lnls.cnpem.br/em-busca-do-uso-seguro-de-nanomateriais/ Nanotecnologia Contra a Resistência Bacteriana. oticias LNLS, 8 de janeiro de 2020. https://www.lnls.cnpem.br/nanotecnologia-contra-a-resistencia-bacteriana/ Nanotecnologia contra COVID-19. Notícias CAPES, 17 de abril de 2020. https://capes.gov.br/36-noticias/10274-nanotecnologia-contra-covid-19 

[7] Nanoesponjas contra o câncer. Revista Pesquisa Fapesp, 173, julho (2010) https://revistapesquisa.fapesp.br/nanoesponjas-contra-o-câncer/ 

[8] Cellular Nanosponges Inhibit SARS-CoV-2 Infectivity. Q. Zhang et all, Nano Lett. 2020, 17 de junho , (versão online, antes da publicação impressa), (2020) . https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c02278 

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