Por: Larissa Fonseca – Pesquisadora do Instituto de Tecnologia de Saúde do SENAI-CIMATEC

Nos últimos anos, o avanço científico na interseção entre nanotecnologia e medicina tem gerado inovações revolucionárias, especialmente no campo da entrega de ácidos nucleicos. A prospecção tecnológica, uma ferramenta essencial para mapear e analisar tendências tecnológicas, desempenha um papel crucial nesse cenário. Este texto aborda o recente aumento nas patentes e tecnologias focadas em nanopartículas (NPs) como transportadores de ácidos nucleicos, destacando seu potencial para revolucionar a saúde e o desenvolvimento de vacinas de nova geração.

A prospecção tecnológica envolve a busca sistemática e a análise de patentes e publicações científicas para identificar inovações emergentes e avaliar seu impacto potencial. Esse tipo de trabalho é fundamental para orientar decisões estratégicas em pesquisa e desenvolvimento (P&D), tanto em instituições acadêmicas quanto na indústria. Ao mapear o estado da arte em um determinado campo, a prospecção tecnológica ajuda a identificar lacunas de conhecimento, oportunidades de mercado e possíveis parcerias estratégicas. Além disso, fornece insights valiosos sobre a dinâmica da inovação e as tendências de proteção intelectual em nível global. Entre as áreas que têm se beneficiado enormemente dessa abordagem está a entrega de ácidos nucleicos.

Os ácidos nucleicos, que incluem o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico), são macromoléculas essenciais para todas as formas de vida. Eles armazenam e transmitem informações genéticas, sendo fundamentais para o desenvolvimento, funcionamento e reprodução dos organismos. Terapias baseadas em ácidos nucleicos, que utilizam DNA ou RNA, têm mostrado um enorme potencial no tratamento de doenças genéticas, na terapia do câncer, tratamento de doenças infecciosas e no desenvolvimento de vacinas avançadas. Essas terapias aproveitam a maquinaria celular natural do corpo para direcionar e corrigir anomalias genéticas específicas, destruir células cancerosas, combater patógenos e modular respostas imunológicas. No entanto, a entrega eficiente desses ácidos nucleicos continua sendo um desafio significativo devido ao seu tamanho, instabilidade e às barreiras naturais do corpo.

Nesse contexto, as nanopartículas surgiram como veículos essenciais para a entrega eficaz de ácidos nucleicos às células alvo. Essas pequenas partículas, tipicamente com menos de 1000 nm, podem ser feitas de diversos materiais, incluindo polímeros, metais e lipídios. Elas desempenham um papel crucial em várias modalidades terapêuticas, como terapia genética, oligonucleotídeos antisense, RNA de interferência (siRNA) e terapia com RNA mensageiro (mRNA). As nanopartículas protegem os ácidos nucleicos da degradação, aumentam a absorção celular e proporcionam uma liberação sustentada e direcionada, o que as torna ideais para aplicações terapêuticas. No entanto, para cumprir esses papéis essenciais, o desenvolvimento de NPs enfrenta desafios específicos, como demonstrar biocompatibilidade, não imunogenicidade e garantir a entrega segura e não tóxica dos terapêuticos às células-alvo.

A pandemia de COVID-19 acelerou a inovação neste campo, especialmente com o desenvolvimento de vacinas de mRNA. A rápida aprovação e sucesso de vacinas como Pfizer-BioNTech e Moderna, que utilizam nanopartículas lipídicas (LNPs) para entregar mRNA, estimularam uma onda de novas patentes. Essas vacinas demonstraram a eficácia das LNPs como veículos de entrega de ácidos nucleicos, destacando a capacidade dessas partículas de proteger o mRNA da degradação, facilitar sua entrada nas células e promover uma resposta imunológica robusta. Esse avanço significativo na biotecnologia não só contribuiu para o controle da pandemia, mas também abriu novas possibilidades para o desenvolvimento de vacinas e terapias genéticas para outras doenças.

Cabe ressaltar que os Estados Unidos e a China lideram o caminho no registro de patentes, refletindo seus robustos investimentos em pesquisa e desenvolvimento. Empresas como a Moderna e instituições como a Academia Chinesa de Ciências estão na vanguarda, impulsionando a inovação com inúmeras patentes relacionadas à entrega de ácidos nucleicos mediada por NPs. A liderança desses países pode ser atribuída a várias razões, incluindo fortes incentivos governamentais para a inovação, investimentos significativos em infraestrutura de pesquisa e uma cultura de colaboração entre universidades, institutos de pesquisa e a indústria farmacêutica. A competição global nesse campo é intensa, com um crescente número de patentes sendo registradas anualmente, o que evidencia a importância estratégica das nanopartículas na medicina moderna.

As patentes neste campo abrangem diversos domínios tecnológicos. No que diz respeito à composição, há inovações nos materiais e estruturas das NPs, com um foco significativo nas LNPs para a entrega de mRNA. Em termos de aplicação, as NPs são usadas em terapia genética, tratamento do câncer, doenças infecciosas, e desenvolvimento de vacinas. Quanto à fabricação, os métodos para produzir NPs de forma eficiente e em larga escala incluem técnicas avançadas como microemulsões e sonoeletrodeposição. Essas inovações na fabricação permitem a produção de nanopartículas com alta precisão e uniformidade, essenciais para garantir a eficácia e a segurança das terapias baseadas em ácidos nucleicos. A capacidade de escalar a produção de NPs é crucial para atender à demanda crescente por essas terapias, especialmente em contextos de pandemia ou surtos de doenças infecciosas.

O mercado para a entrega de ácidos nucleicos mediada por NPs está preparado para um crescimento substancial. O investimento da indústria farmacêutica em tecnologias de nanocarreadores é impulsionado pela promessa de terapias mais eficazes e direcionadas. Espera-se que esse crescimento continue, com projeções indicando um aumento significativo no valor de mercado nos próximos anos. A aplicação de nanopartículas em uma ampla gama de terapias, desde a oncologia até doenças infecciosas e genéticas, está expandindo rapidamente, e novos desenvolvimentos tecnológicos estão continuamente melhorando a eficácia dessas abordagens. A competitividade do mercado também está impulsionando a inovação, com empresas e instituições de pesquisa investindo em novos materiais e técnicas de fabricação para otimizar as propriedades das nanopartículas.

Apesar do potencial, vários desafios permanecem. A tradução das terapias baseadas em NPs da pesquisa para a prática clínica exige evidências clínicas robustas, aprovação regulatória e processos de fabricação simplificados. Além disso, garantir a biocompatibilidade e segurança dessas NPs é crucial para sua adoção generalizada. A complexidade do desenvolvimento de nanopartículas envolve não apenas a criação de sistemas eficazes de entrega, mas também a superação de barreiras regulatórias em conjunto com a demonstração de segurança e eficácia em estudos clínicos. A colaboração entre pesquisadores, reguladores e a indústria farmacêutica é essencial para navegar por esses desafios e trazer novas terapias ao mercado de forma segura e eficiente.

A convergência entre nanotecnologia e terapias baseadas em ácidos nucleicos representa uma abordagem transformadora na medicina. Os avanços contínuos e a validação clínica crescente dos sistemas de entrega baseados em NPs destacam seu potencial para atender a necessidades médicas não atendidas. Superando os desafios atuais e fomentando a inovação, essas tecnologias podem abrir caminho para tratamentos mais eficazes e melhores resultados em saúde. À medida que olhamos para o futuro, a colaboração contínua entre pesquisadores, indústria e órgãos reguladores será essencial. Compartilhando conhecimentos e recursos, podemos acelerar o desenvolvimento e a implantação dessas promissoras tecnologias, melhorando, em última análise, a saúde e o bem-estar globais.Link do artigo: https://doi.org/10.1080/13543776.2024.2338097