Nanopartículas Lipídicas: Sistemas de Entrega de Fármacos Versáteis e Sofisticados
Desde a descoberta da primeira geração de lipossomas na década de 1960, as nanopartículas lipídicas (LNPs) evoluíram tremendamente. A principal aplicação das LNPs como veículos terapêuticos ocorre na indústria farmacêutica, embora também sirvam a propósitos em outros campos, como diagnóstico por imagem, cosméticos, nutrição e agricultura, ainda que em menor escala.
As nanopartículas lipídicas têm sido amplamente utilizadas na indústria farmacêutica há décadas. Comparadas a outros sistemas de entrega de genes e vacinas, são mais fáceis de fabricar, menos imunogênicas e podem transportar cargas maiores – tornando-as veículos eficazes e bem-sucedidos para diversos tipos de terapias, incluindo pequenas moléculas, proteínas e ácidos nucleicos.
Recentemente, as nanopartículas lipídicas ganharam destaque global por seu papel em duas vacinas de mRNA contra a COVID aprovadas, auxiliando efetivamente na entrega precisa de mRNA, o que as coloca como uma tecnologia de ponta em plataformas de vacinas. Além das terapias com mRNA, as nanopartículas lipídicas podem desempenhar um papel fundamental em outras áreas de doenças. De fato, várias nanopartículas lipídicas já estão aprovadas para a entrega de tratamentos para diversas doenças (Figura 1). Aqui, exploramos brevemente o uso de nanopartículas lipídicas em terapias antitumorais.
Aplicações de Nanopartículas Lipídicas na Terapia contra o Câncer
A CAS Content Collection™ nos permitiu analisar a distribuição das áreas de tratamento que utilizam formulações de LNP (Figura 2). Observamos que os efeitos terapêuticos antitumorais compõem a maior parte do uso de fármacos LNP (46%), indicando seu papel proeminente nesta área. O maior uso individual de formulações antitumorais de LNP é observado no câncer de mama (>25%), seguido pelo câncer de ovário e câncer de pulmão (ambos com 10%).
As nanopartículas lipídicas estão associadas a múltiplos benefícios terapêuticos que as tornam adequadas para a entrega de fármacos no tratamento do câncer:
As LNPs também demonstraram melhorar a eficácia das terapias contra o câncer por meio do que é conhecido como efeito de permeabilidade e retenção aprimoradas (EPR). As LNPs podem passar facilmente pelos vasos sanguíneos tumorais devido à sua maior permeabilidade, resultante de uma angiogênese rápida, porém defeituosa. Isso permite o acúmulo seletivo de LNPs nos tumores quando administradas por via intravenosa através de injeção direta, embora os dados variem para diferentes vias de administração. Além disso, a drenagem linfática disfuncional nos tumores melhora a retenção das LNPs; o acúmulo de LNPs permite a liberação seletiva de agentes antitumorais dentro das células tumorais.
Para entender melhor a aplicabilidade das LNPs em diferentes terapias, a CAS Content Collection™ foi utilizada para correlacionar diferentes processos de formulação de LNP com as terapias às quais podem ser aplicados: imunolipossomas e lipossomas furtivos (stealth) foram considerados os tipos de LNP mais onipresentes para a terapia antitumoral.
Um exemplo de terapia contra o câncer com lipossomas furtivos altamente eficaz é o DOXIL® (injeção de lipossoma de cloridrato de doxorrubicina), o primeiro fármaco lipossomal aprovado, desenvolvido para o tratamento de câncer de ovário avançado, mieloma múltiplo e sarcoma de Kaposi associado ao HIV. As LNPs usadas no DOXIL® empregam o efeito EPR para superar as propriedades cardiotóxicas do potente agente anticancerígeno doxorrubicina, enquanto as nanopartículas estericamente estabilizadas estendem o tempo de circulação no plasma humano.
Em relação às pesquisas atuais e futuras, vários ensaios clínicos de Fase I/II estão investigando formulações de LNP como alvos de imunoterapia contra o câncer em uma série de tumores sólidos, incluindo melanoma, glioblastoma adulto, câncer gastrointestinal e câncer geniturinário, para citar alguns – destacando o amplo uso clínico dessas terapias.
Lipossomas responsivos a estímulos são outra abordagem sendo investigada para melhorar ainda mais a entrega de fármacos em tumores, onde são projetados para serem liberados sob certos estímulos físico-químicos ou bioquímicos. Exemplos incluem doxorrubicina (estímulo: temperatura/pH), 5-fluorouracil (estímulo: campo magnético) e AMD3100 (estímulo: irradiação a laser).
O Futuro das Nanopartículas Lipídicas no Campo Emergente da Nanomedicina
O campo da nanomedicina tem mostrado um progresso notável como uma terapia medicamentosa moderna com amplas aplicações clínicas além do câncer. A nanomedicina ajudou a melhorar a eficácia, a seletividade e a biodistribuição de sistemas convencionais de transporte de fármacos, reduzindo suas limitações.
O uso de nanopartículas lipídicas na medicina deve se expandir e é muito promissor na medicina genética, onde a edição gênica, o desenvolvimento de vacinas e a imuno-oncologia dependem da capacidade de entregar ácidos nucleicos nas células de forma eficiente. Projetos de nanotransportadores mais sofisticados e multifuncionais estão sendo desenvolvidos para atender às necessidades da medicina personalizada, garantindo a entrega bem-sucedida de medicamentos, independentemente das barreiras biológicas do paciente relacionadas à idade, estado da doença e comorbidades.
Com o desenvolvimento contínuo, as nanopartículas lipídicas podem ser reconhecidas como uma das áreas mais vantajosas e promissoras da nanotecnologia moderna.
Tenchov R, et al. Lipid nanoparticles - From liposomes to mRNA vaccine delivery, a landscape of research diversity and advancement. ACS Nano. 2021 Jun 28. doi: 10.1021/acsnano.1c04996. Publicado online antes da impressão.
