Sistemul de eliberare programată Temporală cu Încapsulare și Livrare de Microparticule (TIMED) ar putea permite medicamentelor să fie administrate la momente optime în timpul recuperării.
Utilizarea patch-ului de hidrogel conținând medicamente cu eliberare controlată în timp a redus la jumătate cantitatea de țesut cardiac deteriorat într-un model de șobolan și a îmbunătățit semnificativ funcția cardiacă, conform studiului publicat în revista Cell Biomaterials.
Cercetătorii speră că într-o zi vor putea să integreze materialele în stenturi, care ar putea fi inserate în timpul angioplastiei.
„Când cineva suferă un infarct miocardic major, țesutul cardiac deteriorat nu se regenerează eficient, ducând la o pierdere permanentă a funcției cardiace. Țesutul afectat nu se recuperează,” a explicat cercetătoarea Ana Jaklenec, PhD, de la MIT.
„Scopul nostru este să restabilim acea funcție și să ajutăm oamenii să-și recapete o inimă mai puternică și mai rezistentă după un infarct miocardic.”
Pentru a îmbunătăți recuperarea după un infarct miocardic, Jaklenec și echipa sa au creat un patch de hidrogel încorporat cu microparticule care pot oferi eliberare secvențială de medicamente. Medicamentele sunt conținute în capsule polimerice de polimerizare (acid polilactic-co-glicolic), sau PLGA, cu „capace”. Modificarea greutății moleculare a capacelor de polimer controlează viteza la care acestea au fost descompuse, permițând particulelor să fie eliberate într-un mod controlat.
Studiul actual a inclus capsule care s-au descompus la unu până la trei zile, șapte până la nouă zile și 12 până la 14 zile după implantare.
Au fost create particule care inițial au eliberat factorul de creștere neuregulina-1, care ajută la prevenirea morții celulare. Acest lucru a fost urmat de particule care au eliberat factorul de creștere endotelial vascular (VEGF), care promovează creșterea sângelui cardiac.
În cele din urmă, particulele au eliberat medicamentul cu moleculă mică numit GW788388, care inhibă formarea țesutului cicatricial care poate apărea după un infarct miocardic, dar care până acum a fost testat doar la animale.
Cercetătorii au testat sistemul în sfere de țesut cardiac care includ cardiomiocite generate din celule stem pluripotente induse, celule endoteliale și fibroblaste cardiace ventriculare umane.
Acestea au fost expuse la un mediu cu oxigen redus pentru a simula condițiile după un infarct miocardic, iar apoi patch-urile au fost plasate peste ele, rezultând în creșterea vaselor de sânge, o mai bună supraviețuire a celulelor și reducerea fibrozei.
Într-un model de șobolan al infarctului miocardic, patch-ul a dus la o supraviețuire cu o treime mai mare în comparație cu injecția intravenoasă a acelorași medicamente sau injecția intravenoasă, reducând, de asemenea, țesutul deteriorat și îmbunătățind debitul cardiac.
„Design-ul programabil al sistemului TIMED permite includerea de agenți terapeutici alternativi și programe de eliberare personalizate pentru a reflecta mai bine biologia reparației umane și strategiile clinice emergente,” au concluzionat cercetătorii.
Ei au adăugat: „Colectiv, aceste progrese inginerești…
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
