Minúsculos robôs curam infecção no estômago de cobaias

Robótica

Microrrobôs curam infecção no estômago de cobaias

Redação do Site Inovação Tecnológica -  24/08/2017

Os microrrobôs são pequenas esferas de múltiplas camadas, cada camada com sua própria função. [Imagem: Berta Esteban-Fernández de Ávila et al. - 10.1038/s41467-017-00309-w]

Robôs que curam doenças

O sonho de ter pequenas sondas robóticas levando medicamentos a pontos específicos do corpo está mais perto da realidade.

A grande vantagem dessas entregas localizadas é evitar que o remédio se espalhe para partes do corpo onde ele não é necessário, gerando efeitos colaterais, como ocorre nas quimioterapias.

Pela primeira vez, minúsculos veículos autônomos, da largura de um fio de cabelo humano, foram usados para curar infecções bacterianas no estômago de animais de laboratório. Embora tratar o estômago seja mais simples do que levar o medicamento a um tumor em um tecido sólido, por exemplo, é um primeiro passo importante.

Os microrrobôs pouco mais são do que micromotores, que usam o próprio sugo gástrico como combustível a fim de transportar os antibióticos.

"O próprio movimento em si melhora a retenção dos antibióticos no revestimento do estômago, onde as bactérias estão concentradas," disse o professor Joseph Wang, da Universidade da Califórnia em San Diego, que liderou a pesquisa juntamente com seu colega Liangfang Zhang - a dupla vem desenvolvendo micromotores e microrrobôs desde 2010.

Microrrobôs

Os minúsculos veículos consistem em um núcleo esférico de magnésio revestido com várias camadas diferentes que oferecem proteção, carregam o medicamento e dão a capacidade de grudar nas paredes do estômago.

Depois de serem engolidos, os núcleos de magnésio reagem com o ácido gástrico para produzir um fluxo de bolhas de hidrogênio que impulsionam os pequenos robôs.

Os microveículos foram usados para administrar uma dose de antibióticos diariamente durante cinco dias em camundongos com infecções bacterianas do estômago. Esta forma de tratamento mostrou-se mais eficaz do que as doses regulares de remédio dadas ao grupo de controle.

A mesma equipe também já construiu micromotores tubulares, para capturar CO2 da água. [Imagem: Laboratory for Nanobioelectronics/UCSD]

Viagem fantástica

O processo de liberação de hidrogênio que impulsiona os microveículos reduz rapidamente a acidez no estômago e isso serve como gatilho para liberar o medicamento. Como a camada antibiótica do micromotor é sensível à acidez circundante, assim que esta se reduz, os antibióticos são liberados.

Sem esta redução na acidez, os antibióticos e os outros fármacos à base de proteínas poderiam ser destruídos antes de produzir efeito.

É por isso que os remédios normalmente utilizados para tratar infecções bacterianas, como as úlceras, normalmente devem ser tomados juntamente com inibidores da bomba de prótons, responsáveis por suprimir a produção de ácido gástrico. O uso prolongado de inibidores da bomba de prótons, contudo, pode levar a alguns efeitos secundários desagradáveis, incluindo dores de cabeça, diarreia, fadiga e até ansiedade ou depressão.

Por isso, poder engolir pequenos veículos que dispensem esse tratamento adicional é algo a ser comemorado.

O próximo passo será testar a abordagem em um estudo mais amplo em animais, antes de passar para os testes em humanos. "Ainda há um longo caminho a percorrer, mas estamos numa viagem fantástica," brincou Wang, referindo-se ao filme de ficção científica que imortalizou o conceito de pequenos robôs que entram no corpo humano.

Bibliografia:

Micromotor-enabled active drug delivery for in vivo treatment of stomach infection
Berta Esteban-Fernández de Ávila, Pavimol Angsantikul, Jinxing Li, Miguel Angel Lopez-Ramirez, Doris E. Ramírez-Herrera, Soracha Thamphiwatana, Chuanrui Chen, Jorge Delezuk, Richard Samakapiruk, Valentin Ramez, Liangfang Zhang, Joseph Wang
Nature Communications
Vol.: 8, Article number: 272
DOI: 10.1038/s41467-017-00309-w