Biomateriais Sintéticos podem se tornar Cruciais em Situações de Trauma de Emergência

“Curando” o Sangramento com Plaquetas Artificiais

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

No tratamento atual de emergência, a transfusão de plaquetas, as células responsáveis pela coagulação, costuma ser necessária para controlar o sangramento.

O modo como as plaquetas funcionam é respondendo a um sinal enviado pelo corpo em caso de lesão, fazendo com que as plaquetas se desloquem até o local da lesão. Uma vez lá, as plaquetas se agregam para formar um coágulo que ajuda a interromper 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 não menos que 13 diferentes fatores de coagulação.

Fonte: Plaquetas.

No entanto, o problema é que o armazenamento de transfusões de plaquetas é difícil, reduzindo sua utilidade em ambientes pré-hospitalares. Entre as questões estão “disponibilidade limitada de doadores, portabilidade e armazenamento difíceis, alto risco de contaminação bacteriana e vida útil muito curta (~5-7 dias)”.

As plaquetas permanecem a “fronteira final” da transfusão de componentes sanguíneos no ambiente pré-hospitalar, e os dados que apoiam melhores resultados com transfusão precoce de plaquetas em hemorragia maciça sustentam fortemente a justificativa para avançar a transfusão de plaquetas juntamente com hemácias concentradas (PRBCs) 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 em genética, biologia celular ou 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 dedicados a melhorar o armazenamento e a utilidade das plaquetas naturais, as plaquetas artificiais são outra alternativa.

Aproveitando os avanços em nanotecnologia, esse conceito pode se tornar realidade mais cedo do que o esperado, graças aos pesquisadores da North Carolina State University, University of Virginia, Duke University e Chapman University, e seus resultados publicados sob o título “Partículas semelhantes a plaquetas ultrasuaves interrompem sangramento em modelos de trauma em roedores e suínos”.

Plaquetas artificiais

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

O uso de plaquetas naturais juntamente com sistemas artificiais demonstrou resolver a maioria dos problemas associados às plaquetas naturais. Mais promissor é o uso de nanopartículas artificiais ligadas a proteínas ou fragmentos de proteínas.

Foi isso que os pesquisadores mencionados acima fizeram, criando partículas sintéticas semelhantes a plaquetas (PLPs). Elas foram projetadas usando nanogéis ultrasuaves e altamente deformáveis acoplados a fragmentos de anticorpos específicos para fibrina.

O ligante que se liga à fibrina foi projetado para atingir os locais de ferida e melhorar a formação de coágulos sanguíneos.

As partículas de nanogéis flexíveis também foram capazes de mudar de forma de maneira semelhante às plaquetas reais. Isso melhorou a estabilidade do coágulo e contribuiu para a cicatrização.

Ótimo Resultado, Boa Segurança

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

Em modelos animais (roedores e porcos), os PLPs reduziram a perda de sangue sem formação de coágulos fora do alvo, um ponto muito importante, pois coágulos sanguíneos indesejados podem ser tão mortais quanto a perda de sangue. Eles podem até causar AVCs ou ataques cardíacos.

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

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

Igualmente importante em relação ao perfil de segurança, os PLPs foram removidos pelos rins de forma eficiente, comprovando que o corpo pode eliminá-los com segurança após a lesão e a perda de sangue terem passado. Isso pode ter sido auxiliado pelas formas flexíveis das nanopartículas do gel.

Potencial das Plaquetas Artificiais em Humanos

Emergência & Trauma

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

A aplicação principal óbvia desta tecnologia está no tratamento de emergência, especialmente em ambulâncias e kits médicos de primeiros socorristas.

Lesão traumática é a principal causa de morte de crianças e adultos com menos de 45 anos. Com um estimado de 31.000 americanos morrendo de sangramento evitável por ano, isso é uma crise de saúde massiva que a nanotecnologia poderia resolver em grande parte. Especialmente se combinada com fazer os paramédicos transportarem sangue sistematicamente.

Fonte: Dallas News

Atividades Perigosas & Militar

Ao melhorar o tratamento de lesões, o exército dos EUA reduziu as taxas de mortalidade dos soldados que serviam no Afeganistão em quase 50% de 2005 a 2013.

Eles fizeram isso com a ajuda de um torniquete (que limita o sangramento nos membros) e administrando sangue durante o trajeto ao hospital.

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

Esta seria uma aplicação onde as PLPs seriam ainda mais vitais do que no uso civil, já que as lesões provavelmente ocorreriam longe de um hospital, e o suprimento de sangue poderia ser limitado em caso de ação de combate intenso.

Hemofilia

Nem todos os tipos de hemofilia podem ser resolvidos com PLPs, pois alguns são devidos a proteínas de fibrina incorretas. No entanto, essa doença, caracterizada por coagulação deficiente, poderia ser tornada muito menos perigosa em alguns casos.

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

Empresas de Sangue & Plaquetas

Como as plaquetas artificiais são uma tecnologia tão nova, obviamente ainda não há nenhuma empresa comercializando-as. No entanto, podemos supor que empresas já atuantes no campo de transfusão de sangue e produção de plaquetas possuam a rede de distribuição e a expertise para liderar essa revolução na saúde.

1. CSL Limited (CSL.AX)

A 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 receita do grupo CSL.

Fonte: CSL

A empresa também é uma companhia farmacêutica/biotecnológica com um extenso pipeline de P&D. Está principalmente focada em vacinas, hematologia/sangue, respiratório e cardiovascular. O grupo também adicionou recentemente 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 saúde de emergência.

2. Takeda

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

Fonte: Takeda

A Takeda possui 230 instalações para coletar plasma nos EUA e Europa, através dos serviços BioLife Plasma. Isso a coloca entre as 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 em fase 3 de ensaios clínicos, sendo os 2 maiores segmentos gastrointestinais & inflamação, seguidos por terapias derivadas de plasma.

Fonte: Takeda

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

É também uma empresa com uma estratégia extensa de parcerias com startups inovadoras, incluindo em nanotecnologia, por exemplo, nanomaterial da BioSurfaces, nanopartículas da Cour Pharmaceutical Development, ou Leon-nanodrugs MicroJet Reactor.

Assim, poderia aproveitar essa expertise em nano-design & fabricação para criar sua própria versão de PLPs, agora que o proof-of-concept existe.