Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

O aumento do uso das proteínas terapêuticasna indústria farmacêutica temsalientado questões como a sua estabilidadedurante o período de estocageme a liberação eficaz de forma a evitar aocorrência de efeitos adversos. Modificaçõesquímicas controladas tais comosubstituições, acilação e peguilação têmcumprido algumas, mas não todas assuas promessas, enquanto sistemas poliméricosde liberação prolongada podemdesempenhar um papel importante(FROKJAER AND OTZEN, 2005).Devido a suas propriedades de liberaçãosustentada e prolongada, ao pequenotamanho e a biocompatibilidadecom tecidos e células, as nanopartículaspodem ser sistemas promissores paraa administração de proteínas e peptídeos(RIEUX et al., 2006.).3. NANOPARTÍCULASA aplicação de materiais poliméricoscom finalidades terapêuticas está crescendomuito rápido e tem sido evidenciadaem diversos campos como engenhariade tecidos, implante de dispositivosmédicos e órgãos artificiais, próteses,oftalmologia, odontologia, reparoósseo e outros (NAIR AND LAURENCIN,2007).Os sistemas poliméricos estão sendoamplamente estudados e utilizados, enão só permitem uma liberação lenta egradual do fármaco, como tambémpodem possibilitar o direcionamento aalvos específicos do organismo, comosítios de inflamação ou tumor.Embora o conceito de sistemas de liberaçãode fármacos não seja novo, umgrande progresso tem ocorrido no tratamentode uma variedade de doenças.O transporte de fármacos para o localde ação é considerado o aspecto maisimportante, e para que este consiga liberaruma dose eficaz do fármaco nolocal de ação são necessários veículosadequados. As nanopartículas apresentamaplicações potenciais na administraçãode substâncias terapêuticas como objetivo de aumentar a eficiência dotransporte de fármacos e melhorar osperfis de liberação (KUMAR, 2000).A nanotecnologia pode ser definidacomo um campo científico multidisciplinarbaseado no desenvolvimento, nacaracterização, na produção e na aplicaçãode estruturas, dispositivos e sistemascom forma e tamanho na escalananométrica. Atualmente há um investimentoglobal na nanotecnologia emtorno de U$ 7 bilhões e estima-se para2011-2015 um investimento de cerca deU$ 1,5 trilhão (STYLIOS et al., 2005).56 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37Na nanomedicina, ou seja, no desenvolvimentode tratamentos efetivos baseadosna nanotecnologia, ocorre a interseçãode diferentes áreas, entre elasa biologia, a química, a física, as engenhariasquímica e mecânica, a ciênciade materiais e a medicina clínica(FAROKHZAD AND LANGER, 2006).Os primeiros esforços na nanomedicinaforam focados no aumento daspropriedades das modalidades terapêuticase de diagnóstico já disponíveis.Recentemente, houve uma alocaçãode $144 milhões pelo InstitutoNacional do Câncer e $54 milhões peloInstituto Nacional do Coração, Pulmãoe Sangue nos Estados Unidos para apesquisa em nanotecnologia nos anosde 2004 e 2005, respectivamente. Essesinvestimentos, juntamente como ogrande aumento do número de patentesna área nos últimos cinco anos,ampliou significativamente o interessedos pesquisadores pela nanomedicina(FAROKHZAD AND LANGER,2006).A nanomedicina ainda se encontra nosestágios iniciais e este assunto aindaprecisa ser amadurecido. O que se esperaé uma entrada contínua de novasplataformas de nanotecnologia queapresentarão um grande impacto positivoem diferentes níveis, incluindo:a detecção de alterações molecularescausadoras de doenças, diagnóstico eimagem de doenças, transporte de fármacos,sistemas multifuncionais paraaplicações terapêuticas e de diagnóstico,veículos que aumentem a eficáciain vivo de agentes terapêuticos etecnologias nanométricas que acelerema pesquisa científica (FAROKHZADAND LANGER, 2006).No campo da nanotecnologia os sistemasde liberação controlada de fármacosse destacam e têm apresentadoum crescente avanço (EMERICHAND THANOS, 2006). Entre eles, as nanopartículasforam inicialmente desenvolvidasem meados dos anos 70 como objetivo de transportar substânciasnos organismos, tecidos ou até mesmocélulas, para melhorar a eficáciaterapêutica e diminuir o efeito tóxicodas substâncias nelas carreadas (MON-TASSER et al., 2000; FATTAL et al., 2002).Elas foram inicialmente desenvolvidascomo sistemas de transporte para vacinase fármacos antineoplásicos. Visandoaumentar a captação pelo tumor,a estratégia de transporte do fármacopara o local específico foi empregadae o primeiro passo importanteda pesquisa objetivou o desenvolvimentode métodos para redução dacaptação das nanopartículas pelas célulasdo sistema reticular endotelial. Simultaneamente,a utilização das nanopartículaspara diferentes vias de administraçãotambém foi estudada (KUMAR, 2000).Nas últimas quatro décadas, a tecnologiapolimérica de liberação controlada apresentouum impacto nas diferentes áreasda medicina, sendo elas, principalmente,a oftalmologia, a pneumologia, a relacionadaà dor, a endocrinologia, a cardiologia,a ortopedia, a imunologia e a neurologia,com diferentes produtos já presentesna prática clínica (FAROKHZADAND LANGER, 2006). O mercado anualno mundo de sistemas poliméricos deliberação controlada, incluindo os sistemasde liberação de fármacos, é estimadoem 60 bilhões de dólares e estes sistemasestão sendo utilizados por mais de100 milhões de pessoas a cada ano.As nanopartículas são sistemas coloidaispoliméricos com tamanho entre 10 e 1000nm (RIEUX et al., 2006), nos quais o fármacopode se encontrar dissolvido, recoberto,encapsulado ou disperso. Elassão classificadas em duas categorias, asnanoesferas e as nanocápsulas, as quaisdiferem entre si segundo a composiçãoe a organização estrutural. As nanocápsulassão sistemas vesiculares em que ofármaco encontra-se no interior de umacavidade aquosa ou oleosa circundadapor uma membrana polimérica, ou podendotambém ser encontrado adsorvidona membrana polimérica. As nanoesferassão formadas por uma matriz polimérica,onde o fármaco encontra-se dispersoou adsorvido (Figura 1) (ABDE-LWAHED et al., 2006). Estes sistemas podempromover um aumento da solubilidadedo fármaco neles incorporado, protegeras substâncias de degradação e modificarsua distribuição (LACOEUILLE etal., 2007; RIEUX et al., 2006; SCHAFFAZI-CK et al., 2003).Diferentes aplicações terapêuticas dasnanopartículas têm sido estudadas, principalmentepara administração pelas viasparenteral e oral. Por meio da administraçãoparenteral, objetiva-se uma distribuiçãomais seletiva do fármaco, aumentando,assim, seu índice terapêutico. Comrelação à administração oral, as pesquisastêm sido direcionadas principalmenteà diminuição dos efeitos adversos e àproteção de fármacos passíveis de degradaçãono trato gastrointestinal, taiscomo peptídeos e proteínas, aumentandoa biodisponibilidade dos mesmos(KUMAR, 2000; RIEUX et al., 2006; REISet al., 2007).As vantagens da utilização de nanopartículasincluem a liberação controlada e/ou prolongada da substância nelas en-