Biomateriais Sintéticos Podem Se Tornar Cruciais em Situações de Trauma de Emergência

“Curando” sangramento com plaquetas artificiais

Muitas mortes por ferimentos e acidentes estão ligadas à perda de sangue. Embora não seja tão discutido como o câncer, as doenças cardiovasculares ou genéticas, este é um segmento da medicina que pode muito beneficiar de tecnologia mais avançada para salvar vidas.

No tratamento atual de ER, a transfusão de plaquetas, as células responsáveis ​​pela coagulação, é frequentemente necessária para controlar o sangramento.

A forma como as plaquetas funcionam é respondendo a um sinal enviado pelo corpo de uma lesão, fazendo com que as plaquetas viajem até o local da lesão. Assim que chegarem, as plaquetas se aglomerarão para formar um coágulo, ajudando a estancar o sangramento.

Fonte: Byjus

O próprio coágulo é formado pela aglomeração de plaquetas e fibrina, uma proteína fibrosa presente na corrente sanguínea. Todo o processo também é mediado por nada menos que 13 fatores de coagulação diferentes.

Fonte: Plaquetas.

Porém, o problema é que o armazenamento de transfusões de plaquetas é difícil, reduzindo sua utilidade em ambiente pré-hospitalar. Entre os assuntos estão “disponibilidade limitada de doadores, difícil portabilidade e armazenamento, altos riscos de contaminação bacteriana e prazo de validade muito curto (~5-7 dias)".

As plaquetas continuam a ser a “fronteira final” da transfusão de componentes sanguíneos no ambiente pré-hospitalar, e os dados que apoiam melhores resultados com a transfusão precoce de plaquetas em hemorragias maciças apoiam fortemente a lógica para avançar a transfusão de plaquetas juntamente com glóbulos vermelhos e plasma.

Plaquetas Artificiais Bioinspiradas: Passado, Presente e Futuro.

O sangramento de uma lesão traumática nunca deixará de ser perigoso, não importa quais outros avanços façamos na genética, na biologia celular ou nos órgãos artificiais. Como o sangramento é uma das principais causas de morte antes de chegar ao hospital, é necessária outra solução além da transfusão de plaquetas.

Embora muitos esforços tenham sido gastos na melhoria do armazenamento e da utilidade das plaquetas naturais, as plaquetas artificiais são outra alternativa.

Aproveitando o progresso na nanotecnologia, este conceito pode se tornar realidade mais cedo do que o esperado, graças a pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte, da Universidade da Virgínia, da Universidade Duke e da Universidade Chapman, e aos seus resultados publicados sob o título “Partículas ultramacias semelhantes a plaquetas param o sangramento em modelos de trauma em roedores e suínos".

Plaquetas artificiais

Vários esforços foram feitos no passado para desenvolver sistemas artificiais de plaquetas.

Foi comprovado que o uso de plaquetas naturais junto com sistemas artificiais resolve a maioria dos problemas associados às plaquetas naturais. Mais promissor é o uso de nanopartículas artificiais ligadas a proteínas ou fragmentos de proteínas.

Isto é o que os pesquisadores discutiram acima fizeram, criando partículas sintéticas semelhantes a plaquetas (PLPs). Eles foram projetados usando nanogéis ultramacios e altamente deformáveis ​​acoplados a fragmentos de anticorpos específicos para fibrina.

O ligante de ligação à fibrina foi projetado para atingir locais de feridas e aumentar a formação de coágulos sanguíneos.

As partículas flexíveis de nanogel também foram capazes de mudar de forma de forma semelhante às plaquetas reais. Isto melhorou a estabilidade do coágulo e contribuiu para a cura.

Ótimo resultado, boa segurança

In vitro, o PLP ligou-se seletivamente à fibrina e melhorou a formação de coágulos.

Em modelos animais (roedores e porcos), as PLPs reduziram a perda de sangue sem a formação de coágulos fora do alvo, um ponto muito importante, uma vez que coágulos sanguíneos indesejados podem ser tão mortais quanto a perda de sangue. Pode até causar derrames ou ataques cardíacos.

As perdas sanguíneas foram fortemente reduzidas, mesmo quando o sangue foi parcialmente substituído por fluidos sem fatores de coagulação adequados (“coagulopatia dilucional”).

O efeito na perda de sangue funcionou tanto como medida preventiva quanto para tratamento imediato após uma lesão.

Igualmente importante em termos de perfil de segurança, as PLPs foram removidas pelos rins de forma eficiente, comprovando que o corpo consegue eliminá-las com segurança após a lesão e a perda de sangue. Isso pode ter sido facilitado pelos formatos flexíveis das nanopartículas do gel.

Potencial para plaquetas artificiais em humanos

Urgência e Trauma

A coagulação é um mecanismo biológico altamente conservado em todos os mamíferos, portanto há uma grande probabilidade de que as PLPs que discutimos também funcionem em humanos.

A principal aplicação óbvia dessa tecnologia é no tratamento de emergência, especialmente em ambulâncias e kits médicos de socorristas.

Lesões traumáticas são a principal causa de morte de crianças e adultos com menos de 45 anos. Com uma estimativa de 31,000 americanos morrendo de sangramento evitável por ano, esta é uma enorme crise de saúde que a nanotecnologia poderia, em grande parte, resolver. Especialmente se combinado com a obrigatoriedade de os paramédicos transportarem sangue sistematicamente.

Fonte: Dallas Notícias

Atividades Perigosas e Militares

Ao melhorar o tratamento dos ferimentos, os militares dos EUA reduziram as taxas de mortalidade das tropas que servem no Afeganistão em quase 50% entre 2005 e 2013.

Fizeram-no com a ajuda de um torniquete (que limita o sangramento nos membros) e doando sangue a caminho do hospital.

Fáceis de armazenar e transportar, as plaquetas artificiais provavelmente farão parte da maioria dos kits médicos de bases militares assim que a tecnologia for comprovadamente segura para humanos.

Esta seria uma aplicação em que as PLP seriam ainda mais vitais do que a utilização civil, uma vez que é provável que os ferimentos ocorram fora de um hospital e o fornecimento de sangue possa ser limitado em caso de acção de combate intensa.

Hemofilia

Nem todos os tipos de hemofilia podem ser resolvidos com PLPs, pois alguns são causados ​​por proteínas de fibrina incorretas. No entanto, esta doença, caracterizada por má coagulação, pode tornar-se muito menos perigosa em alguns casos.

Poderia até fazer sentido usar PLPs preventivamente, desde que o uso repetido e de longo prazo desta tecnologia tenha sido comprovado como seguro.

Empresas de sangue e plaquetas

Como as plaquetas artificiais são uma tecnologia tão nova, obviamente ainda não existe nenhuma empresa que as comercialize. No entanto, podemos assumir que as empresas que já atuam na área de transfusão de sangue e produção de plaquetas teriam a rede de distribuição e a experiência para liderar esta revolução na saúde.

1. CSL Limitada (CSL.AX)

CSL é um conglomerado que vende produtos biotecnológicos como produtos de plasma, terapias genéticas e recombinantes.

O segmento de plasma (derivado do sangue) é CSL Behring. Com Mais de 340 centros de coleta de plasma em mais de 100 países, a empresa controla 1/3 do mercado de plasma. O segmento também é, de longe, o maior gerador de receitas do grupo CSL.

Fonte: CSL

A empresa também é uma empresa farmacêutica/biotecnológica com um extenso pipeline de P&D. É focado principalmente em vacinas, hematologia/sangue, respiratória e cardiovascular. O grupo também adicionou recentemente a nefrologia (rins) aos seus segmentos terapêuticos.

Fonte: CSL

Graças à sua liderança em terapias sanguíneas e coleta de plasma, a CSL está bem posicionada para permanecer líder do segmento e estar entre as primeiras a fornecer plaquetas artificiais como um item adicional ao kit de ferramentas de cuidados de saúde de emergência.

2 Takeda

A japonesa Takeda é uma empresa farmacêutica diversificada, com presença em múltiplos setores, incluindo o plasma.

Fonte: Takeda

A Takeda possui 230 instalações para coleta de plasma nos EUA e na Europa, através de Plasma BioLife serviços. Isso o coloca entre os 3 maiores organizações de plasma do mundo, com 20 marcas de produtos relacionados a esse setor e 80 anos de atividade.

A Takeda também é muito ativa em P&D, com 23 candidatos a produtos na fase 3 de ensaios clínicos, sendo os 2 maiores segmentos gastrointestinal e inflamação, seguidos por terapias derivadas de plasma.

Fonte: Takeda

Assim como a CSL, a experiência da Takeda em plasma deve ajudá-la a levar plaquetas artificiais ao mercado.

É também uma empresa com uma extensa estratégia de parcerias com startups inovadoras, inclusive em nanotecnologia, por exemplo, nanomaterial da BioSurfaces, Nanopartículas da Cour Pharmaceutical Development, ou Reator MicroJet de nanodrogas Leon.

Assim, poderia aproveitar essa experiência em nano-design e fabricação para criar a sua própria versão de PLPs, agora que a prova de conceito existe.