Pesquisadores da VCU desenvolvendo tratamento não invasivo e acessível para SDR em recém-nascidos

28 de agosto de 2023

Por Leila Ugincius

Uma equipe da Virginia Commonwealth University está desenvolvendo um tratamento acessível e não invasivo para a síndrome do desconforto respiratório que pode ser administrado sem a necessidade de equipamentos médicos complexos, apoiado por uma doação de US$ 3 milhões da Fundação Bill & Melinda Gates.

A RDS ocorre em recém-nascidos que não possuem surfactantes naturais – materiais que reduzem a tensão superficial do líquido, permitindo que o dióxido de carbono e o oxigênio sejam facilmente trocados à medida que os pulmões se expandem e se contraem, oxigenando o sangue e facilitando as funções naturais do corpo. Embora tratável através de terapia externa, o custo, a complexidade e a invasividade do procedimento atual tornam-no inacessível para muitos que dele necessitam, especialmente crianças em países de baixo e médio rendimento.

Esta bolsa está ajudando Worth Longest, Ph.D., o Professor Acadêmico Excepcional Louis S. e Ruth S. Harris do Departamento de Engenharia Mecânica e Nuclear da Faculdade de Engenharia, e seus colegas a criar um surfactante que pode ser aerossolizado e um dispositivo para entregá-lo.

Os tratamentos atuais de RDS envolvem a administração de sedação para intubação e instilação de surfactante líquido nos pulmões. Em locais onde a administração de surfactante está disponível, os médicos devem avaliar essas exposições adicionais ao risco antes de tomar a decisão de administrar surfactante, mesmo quando for provável que seja benéfico. Quando combinado com a necessidade de equipamento especializado operando num ambiente estéril e com temperatura controlada, o acesso a este tratamento que salva vidas torna-se inacessível devido ao custo, à disponibilidade de instalações adequadas ou a ambos.

Essa necessidade levou Longest a fazer parceria com Michael Hindle, Ph.D., Peter R. Byron Distinguished Professor da VCU School of Pharmacy, e Rob DiBlasi, pesquisador clínico líder e investigador principal do Seattle Children's Research Institute, para buscar financiamento do Gates Fundação com o objetivo de desenvolver uma formulação de medicamento em aerossol e um mecanismo de distribuição para um surfactante pulmonar sintético capaz de ser administrado em qualquer lugar, com equipamento mínimo e a um custo razoável.

“Alguns médicos consideram a administração de surfactante em aerossol uma necessidade óbvia nos cuidados respiratórios neonatais”, disse Longest. “Isso foi planejado há muitos anos, mas não foi concretizado devido a uma série de obstáculos.”

Entre os desafios está como administrar uma dosagem eficaz da formulação em aerossol. Os actuais inaladores de pó seco requerem mais ar para funcionar eficazmente do que pode ser administrado a uma criança com base na sua menor capacidade pulmonar. Estes inaladores também estão limitados a cerca de 1 miligrama de medicamento, significativamente menos do que o necessário para o tratamento com surfactante.

Longest e Hindle usarão sua experiência no projeto de sistemas de distribuição de aerossol para projetar um método de distribuição eficaz. Usando modelos de vias respiratórias superiores impressos em 3D, a equipe pode testar a eficácia de um mecanismo de dispersão para garantir que a formulação de pó seco seja entregue profundamente nos pulmões na alta dosagem necessária. A formulação do medicamento em pó seco utilizado pelo mecanismo de entrega da equipe é liderada por Hindle. Envolve o uso de um banho de energia sonora para misturar uma combinação de ingredientes antes de empregar uma técnica de secagem por spray para converter o líquido em pó, que pode então ser aerossolizado.

Os inaladores de pó seco em linha desenvolvidos anteriormente pelos laboratórios Longest e Hindle demonstram a capacidade de obter a dispersão adequada da formulação em pó com um baixo volume de ar. Suas equipes receberam a patente para essa tecnologia em julho e estão aplicando a mesma estratégia a uma formulação de surfactante que pode ser aerossolizada.

“Como estes mecanismos de entrega estão fortemente ligados às formulações de medicamentos que foram concebidos para administrar, é importante realizar este tipo de investigação simultaneamente e de forma iterativa”, disse Longest. “Meu laboratório colabora diariamente com o laboratório do Dr. Hindle para resolver este e outros problemas desafiadores na área de aerossóis farmacêuticos.”