Novo sistema de distribuição de medicamentos pode reduzir injeções diárias de diabetes para apenas três por ano

Engenheiros de materiais da Universidade de Stanford desenvolveram um novo sistema de administração de medicamentos em hidrogel que transforma injeções diárias ou semanais de medicamentos para diabetes e controle de peso, como Ozempic, Mounjaro, Trulicity, Victoza e outros, em apenas uma vez a cada quatro meses. Num novo estudo publicado na Cell Reports Medicine, os investigadores acreditam que tal sistema irá melhorar significativamente a gestão da diabetes e do peso, melhorar a adesão aos medicamentos e ajudar aqueles com diabetes tipo 2 a melhorar os resultados de saúde a longo prazo.

Todos esses medicamentos funcionam imitando o hormônio peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1). Mas, por mais boas que sejam em ajudar as pessoas a controlar as suas dietas e o seu peso, as típicas injeções diárias ou semanais são um fardo para muitos pacientes.

“A adesão é um dos maiores desafios no tratamento do diabetes tipo 2”, disse Eric Appel, professor associado de ciência e engenharia de materiais em Stanford e investigador principal do novo hidrogel que permite a liberação lenta dos medicamentos de controle da dieta durante muitos meses. “A necessidade de apenas três injeções por ano tornaria muito mais fácil para as pessoas com diabetes ou obesidade manterem seus regimes de medicamentos”.

Meio bilhão de pessoas em todo o mundo sofrem de diabetes tipo 2, incluindo 130 milhões somente nos Estados Unidos. Estima-se que o tratamento custe aos Estados Unidos mais de 400 mil milhões de dólares por ano. Introduzidos apenas recentemente, os medicamentos GLP-1 foram descritos como “medicamentos milagrosos”, com poucos efeitos colaterais e controle profundo da ingestão de energia, ajudando os pacientes a se sentirem mais saciados e com menos fome e visando outros efeitos dietéticos relacionados à recompensa.

Novos hidrogéis nanocompósitos

O segredo do hidrogel está nas características físicas únicas das nanopartículas em sua essência. Não são novidade – muitas pessoas hoje usam lentes de contato feitas de hidrogéis, por exemplo – mas são projetadas para resistir a rasgos e manter seu formato. Em vez disso, o hidrogel de Appel é projetado com polímeros e nanopartículas que são fracamente ligados uns aos outros, de modo a se manterem unidos como um gel, mas se dissipam lentamente ao longo do tempo.

É formado a partir de uma malha de cadeias poliméricas e nanopartículas que retêm as moléculas do medicamento até que a malha se dissolva, liberando os medicamentos.

“Nosso hidrogel derrete ao longo de muitos meses como um cubo de açúcar se dissolvendo em água, molécula por molécula”, explicou Appel. "Muitas vezes me refiro à malha sendo mantida unida por uma espécie de velcro molecular que adere muito bem, mas pode ser facilmente desmontado."

O novo hidrogel, tecnicamente conhecido como hidrogel de nanopartículas de polímero (PNP), tem uma qualidade "perfeita" de fluxo semelhante a um fluido que pode ser facilmente injetado usando agulhas disponíveis no mercado, mas uma estabilidade semelhante a um gel durável o suficiente no corpo para durar o período completo de quatro meses. As moléculas dos medicamentos GLP-1 são formuladas no hidrogel e distribuídas de forma semelhante ao longo do tempo, à medida que o hidrogel derrete lentamente.

O médico injeta uma pequena quantidade de gel, conhecida como “depósito”, do hidrogel carregado de medicamento sob a pele em um local conveniente, como sob o braço. A chave para o engenheiro é projetar o hidrogel de forma a tornar esse depósito pequeno o suficiente para ser confortável e discreto para o paciente, mas grande o suficiente e durável o suficiente para durar os quatro meses completos. Appel acredita que sua equipe alcançou esse nível de controle.

“Escolhemos quatro meses para corresponder à cadência com que as pessoas realmente se reúnem com seu médico ou endocrinologista e por que fomos tão específicos com o período de liberação”, disse Appel.