Quando atingida no caso de uma lesão na coluna vertebral ou ruptura de um vaso no caso de um derrame, ocorre hipóxia nos tecidos mais próximos - um processo patológico associado à falta de oxigênio. Uma das consequências da hipóxia é a formação excessiva de radicais livres. Eles, por sua vez, têm um efeito destrutivo nas membranas celulares e desencadeiam uma cadeia de reações que levam a danos e morte de células e tecidos. As complicações levam a danos adicionais na medula espinhal e à morte de neurônios, exacerbando o quadro clínico. Em geral, um golpe é terrível, mas suas complicações podem ser ainda piores.
“Um grupo internacional de pesquisadores de universidades na Rússia e nos EUA, que incluiu o chefe do Laboratório de Nanomateriais Biomédicos do NUST MISiS, Ph.D. Maxim Abakumov, conseguiu encontrar uma solução para o problema da formação patológica de radicais livres no caso de lesão medular aguda ou derrame. - disse o reitor da NUST "MISiS" Alevtina Chernikova. - Um complexo terapêutico baseado em nanopartículas antioxidantes sintetizadas ajudará a criar um sistema de reabilitação eficaz. Os resultados do trabalho do grupo científico são
publicados no Journal of Controlled Release . "
Como disse Maxim Abakumov, geralmente uma enzima especial, o superóxido antioxidante dismutase (SOD1), combate os radicais livres no corpo. Portanto, a pronta entrega de uma substância a um órgão danificado pode amolecer ou até parar completamente o processo de destruição do tecido. No entanto, a atividade da enzima tem uma desvantagem - com administração intravenosa ao paciente, é rapidamente destruída, não atingindo o local da patologia.
“Para criar um complexo terapêutico estável baseado em SOD1, desenvolvemos nanoformas de superóxido dismutase cataliticamente ativas, as chamadas“ nanoenzimas ”, diz o cientista. "Em particular, pela primeira vez no mundo, recebemos um complexo poliônico muliônico SOD1 quimicamente" reticulado ", no qual, pela primeira vez, um revestimento superficial adicional foi introduzido a partir de um copolímero em bloco e ácido PEG-poliglutâmico."
A cápsula de polímero poroso resultante com uma molécula de enzima dentro tem um tamanho de cerca de 40-50 nanômetros. É capaz de transmitir radicais livres para dentro e neutralizá-los no princípio de "armadilhas reutilizáveis". “Desenvolvemos nanofios com alta atividade enzimática e a capacidade de preservar e proteger o SOD1 em condições fisiológicas que aumentam o tempo de circulação do SOD1 ativo no sangue em comparação com as moléculas livres de SOD1. A meia-vida da substância foi de 60 minutos, contra as seis habituais ”, acrescentou Maxim.
Durante o teste experimental de uma substância, uma equipe de pesquisa liderada por um professor da Universidade da Carolina do Norte, Dr. Sc. Aleksandra Kabanova recebeu os seguintes resultados laboratoriais: uma única injeção intravenosa de nanoenzimas contendo 5.000 cu SOD1 por 1 kg de peso, recuperação melhorada das funções locomotoras (motoras) em ratos com lesão medular moderada, inchaço reduzido, bem como compressão concomitante da medula espinhal e formação de cistos pós-traumáticos. Portanto, os ratos que receberam a injeção modificada conseguiram se mover normalmente na segunda semana, enquanto o grupo controle não conseguia andar realmente nem na sexta semana.
Em um futuro próximo, a equipe planeja concluir ensaios pré-clínicos e, resumindo, começará a se preparar para o estágio clínico.