Para tornar mais simples a administração de alguns medicamentos e vacinas, os cientistas viraram-se para as micropartículas, que oferecem uma forma promissora de fornecer várias doses de medicação ou vacina de uma só vez. Mas havia um senão: as partículas, que são do tamanho de um grão de areia, podem ser difíceis de injetar, pois podem ficar entupidas numa seringa normal. Agora, investigadores do MIT desenvolveram um modelo computacional que pode ajudar a melhorar a injetabilidade destas micropartículas e impedir o entupimento.

Através de um modelo que analisa uma variedade de fatores, incluindo o tamanho e a forma das partículas, os especialistas conseguiram um aumento de seis vezes na percentagem de micropartículas que podem injetar com sucesso.

Agora, esperam usar o modelo para desenvolver e testar micropartículas que poderiam ser utilizadas para administrar medicamentos de imunoterapia contra o cancro, entre outros.

“Esta é uma estrutura que nos pode ajudar com algumas das tecnologias que desenvolvemos no laboratório e que estamos a tentar que entrem na prática clínica”, afirma Ana Jaklenec, cientista do Instituto Koch para Investigação Integrada do Cancro, do MIT.

Micropartículas, o futuro

As micropartículas variam em tamanho, podendo ir de 1 a 1.000 micrómetros (milésima parte do milímetro). Muitos investigadores estão a trabalhar no uso de micropartículas feitas de polímeros e outros materiais para administrar medicamentos, e cerca de uma dúzia dessas formulações até já foram aprovadas nos EUA. No entanto, outras falharam devido à dificuldade em injetá-las.

“O principal problema é o entupimento, em algum lugar do sistema, que não permite a administração da dose completa”, explica Jaklenec. “Muitos destes medicamentos, que costumam ser injetados por via intravenosa ou sob a pele, não chegam ao fim do desenvolvimento por causa dos desafios da injeção.”

Garantir que chegam com sucesso ao destino é um passo fundamental no seu processo de desenvolvimento, mas é o que costuma ser feito por último e pode impedir um tratamento promissor, refere Morteza Sarmadi, outro dos autores do estudo.

“A injetabilidade é um fator importante no sucesso de um medicamento, mas pouca atenção tem sido dada à tentativa de melhorar as técnicas de administração”, acrescenta. “Esperamos que o nosso trabalho possa melhorar a tradução clínica de novas e avançadas formulações de medicamentos de adiministração controlada.”

Nova forma de seringa

Jaklenec e Robert Langer, professor da mesma instituição, têm trabalhado no desenvolvimento de micropartículas ocas que podem ser preenchidas com várias doses de um medicamento ou vacina. Essas partículas podem ser desenhadas para libertarem as suas cargas em momentos diferentes, o que poderia eliminar a necessidade de múltiplas injeções.

Para melhorar a injetabilidade dessas e de outras micropartículas, os investigadores analisaram experimentalmente os efeitos da alteração do tamanho e da forma das mesmas, a viscosidade da solução em que estão suspensas e o tamanho e a forma da seringa e da agulha usada para as administrar.

Testaram cubos, esferas e partículas cilíndricas de diferentes tamanhos e mediram a injetabilidade de cada uma.

E verificaram ainda como a alteração do formato da seringa poderia afetar a injetabilidade, apresentando uma forma ideal, que se assemelha a um bico, com um diâmetro largo que afunila em direção à ponta.

Usando este design de seringa, testaram a injetabilidade das micropartículas e descobriram que aumentava a percentagem de partículas administradas de 15% para quase 90%.

“Esta é outra forma de maximizar as forças que estão a agir sobre as partículas e a empurrá-las em direção à agulha”, refere Sarmadi. “É um resultado promissor, que mostra que há um enorme espaço para melhorias na injetabilidade dos sistemas de micropartículas.”