Nanopartículas desenvolvidas em laboratório poderão vir a contribuir para a regeneração de células cerebrais e para a recuperação de algumas capacidades cognitivas afetadas pela doença de Alzheimer, segundo um novo estudo realizado em ratinhos e modelos de cérebro humano.
A investigação, publicada na revista Cell Biomaterials, da Cell Press, testou um sistema de nanopartículas denominado Nano-ERASER, desenvolvido por uma equipa internacional liderada por investigadores da University of South Carolina. Os resultados apontam para a capacidade desta tecnologia de atravessar a barreira hematoencefálica, alcançar determinadas células do cérebro e induzir a formação de novos neurónios.
O cérebro humano adulto tem uma capacidade limitada de reparar ou regenerar neurónios perdidos devido à doença de Alzheimer, a forma mais comum de demência. Embora os tratamentos disponíveis possam abrandar a progressão da doença, não conseguem atualmente reverter o declínio cognitivo.
O Nano-ERASER utiliza um nanogel polimérico com anticorpos concebidos para degradar proteínas específicas. Depois de atravessar a barreira hematoencefálica, o sistema entra nos astrócitos, células de suporte com uma forma característica de estrela que são abundantes no sistema nervoso central.
No interior destas células, o nanogel utiliza anticorpos para degradar uma proteína denominada PTBP1. Este processo desencadeia a conversão dos astrócitos em neurónios.
Os investigadores testaram inicialmente a tecnologia em culturas de astrócitos humanos e em organoides cerebrais humanos desenvolvidos para reproduzir algumas características da doença de Alzheimer. Nos dois modelos, a redução dos níveis de PTBP1 levou à conversão dos astrócitos em neurónios, tendo testes posteriores indicado que estas novas células eram funcionais.
Melhorias observadas em ratinhos
A equipa passou depois para modelos animais de doença de Alzheimer. Ao longo de várias semanas, os ratinhos tratados recuperaram capacidades relacionadas com a construção de ninhos e conseguiram completar um labirinto aquático de forma mais eficiente, resultados que os investigadores associam a melhorias na aprendizagem e na memória.
Os cérebros dos animais tratados apresentaram ainda uma maior densidade de neurónios, acompanhada por uma redução da neuroinflamação e da acumulação da proteína beta-amiloide, uma das características associadas à doença de Alzheimer.
“Os novos neurónios podem amadurecer e sobreviver. Confirmámos também uma densidade de neurónios muito mais elevada nos cérebros dos ratinhos tratados”, afirma Peisheng Xu, professor de Farmácia na University of South Carolina e autor correspondente do estudo.
Ao contrário de ferramentas de edição genética como o CRISPR, o Nano-ERASER não altera diretamente o ADN e o processo de reprogramação celular é reversível.
“Esperamos que isto possa ser mais eficaz e também mais seguro. Não precisamos de nos preocupar com potenciais efeitos secundários a nível genético”, explica Xu.
Segundo o investigador, os efeitos comportamentais foram observados mesmo após um número reduzido de administrações. “Depois de apenas duas injeções, estes ratinhos ficaram mais inteligentes. Mesmo depois de uma única injeção, já observávamos diferenças no comportamento destes ratinhos em comparação com os que não tinham sido tratados.”
Ainda longe de uma aplicação em humanos
Apesar dos resultados, os investigadores sublinham que o estudo não demonstra que o Nano-ERASER possa tratar a doença de Alzheimer em seres humanos. A investigação representa uma prova de conceito em modelos celulares, organoides e animais e será necessária investigação adicional antes de qualquer eventual utilização clínica.
A equipa pretende agora avaliar a eficácia da plataforma a longo prazo, testar a tecnologia em primatas não humanos e, numa fase posterior, estudar a possibilidade de avançar para ensaios clínicos em humanos.
“Se conseguirmos levá-la para a prática clínica, poderemos ter esperança para os doentes com Alzheimer”, conclui Peisheng Xu.
