O Grupo de Medicina de Precisão da TU/E desenvolve nanotecnologia inspirada na natureza para usar medicamentos genéticos como imunoterapia.
Uma grande equipe de pesquisa liderada pelo nanotecnologista Roy van der Meel reconstrói as próprias proteínas e gorduras do corpo em vans de entrega de nano que recebem medicamentos genéticos exatamente no lugar certo no corpo. Em um esforço conjunto com pesquisadores da Radboudumc, eles trabalharam por cinco anos neste sistema de nanotransport inovador, cujos resultados foram publicados na Nature Nanotechnology em 3 de fevereiro de 2025.
Com sua barba acidentada e assinatura Blusa do Lumberjack, o nanotecnologista Roy van Der Meel parece ter saído direto de uma cabana florestal canadense em vez de um laboratório de alta tecnologia. No Canadá, Van der Meel realmente trabalhou como pós -doutorado para o professor Pieter Cullis, fundador da nanotecnologia usada para vacinas para RNA mensageiro. Cinco anos atrás, ele trocou Vancouver por um lugar em Eindhoven. O professor Willem Mulder trouxe van der Meel para TU/E por causa de sua experiência em nanotecnologia de RNA.
“Meu sonho para o futuro é desenvolver nanotecnologias com nosso laboratório que acabarão acabando em pacientes”. Roy van der Meer
As doenças que atualmente são difíceis de curar, como certos tipos de câncer e doenças autoimunes, podem se beneficiar de medicamentos genéticos com base no RNA. Mas então devemos ser capazes de levar esses medicamentos para o lugar certo e isso acaba sendo uma tarefa enorme.
“Para enfrentar esse desafio, precisamos de uma equipe de primeira linha e acesso a bioengenharia de alta qualidade e modelos pré-clínicos avançados”, diz Mulder. “É por isso que formamos um grupo de pesquisa com um pé no Departamento de Medicina Interna da Radboudumc e o outro – o grupo de medicina de precisão – no Departamento de Engenharia Biomédica da TU/E”.
Cinco anos de construção
Nos últimos cinco anos, van der Meel trabalhou com uma grande equipe de pesquisadores da TU/E e Radboudumc sobre nova nanotecnologia para levar drogas genéticas para o lugar certo no corpo. A publicação deste sistema de nanotransport (The ANP Platform, ed.) Em Nanotecnologia da natureza pode ser chamado de um avanço: o resultado da visão que Mulder e Van der Meel estabeleceram em 2019 e o subsequente trabalho pioneiro.
Van der Meel: “Estou extremamente orgulhoso de termos conseguido iniciar este trabalho quando nosso grupo de pesquisa ainda estava em sua infância. Isso exigiu muita paciência dos três primeiros co-autores Stijn Hofstraat, Tom Anbergen e Robby Zwolsman, com quem trabalhamos intensamente. ” O artigo é o sinal inicial para o desenvolvimento de imunoterapia para pacientes com a plataforma.
Serviço de correio do próprio corpo
Com a nova nanotecnologia, RNA drogas engana um passeio, por assim dizer, em um sistema de transporte em seu corpo: o próprio corpo Lipoproteína de alta densidade (HDL) que transporta o colesterol. Van der Meel se compara a um correio de medicamentos. Van der Meel se vê um pouco como um correio de medicamentos: “Ao entregar pacotes, duas coisas são importantes: que o conteúdo da embalagem está bem protegido e que chega no lugar certo. Assim como quando entregava medicamentos no corpo. ”
Se você pedir algo em uma loja da web, poderá embalar o pacote com segurança em isopor, mas isso é ruim para o meio ambiente. É por isso que a maioria dos pacotes hoje em dia é embalada em papelão e materiais que você pode reciclar. Da mesma forma, você pode envolver medicamentos em materiais mais naturais.
“Não que façamos nanopartículas de papelão”, piadas de van der Meel, “mas partículas de tantos materiais do corpo quanto possível. Existem componentes sintéticos para construir no RNA de maneira estável, mas os principais componentes da plataforma ANP são as próprias gorduras e proteínas do corpo “. Dessa maneira, é esperado muito menos efeitos colaterais e a 'entrega' também é mais eficiente.
O segundo passo é a entrega em si. Van der meel: “A rota padrão do serviço de encomendas HDL é para o fígado, onde entrega bem os pacotes de colesterol coletados no corpo. Ao misturar proteínas HDL com diferentes gorduras, os medicamentos também podem ser enviados para células imunes ou células -tronco. ”
Imunoterapia baseada em medicamentos genéticos
Uma desvantagem da medicação existente é que ela se espalha por todo o corpo. “Isso não é um problema com o paracetamol, que tem poucos efeitos colaterais, mas é com medicamentos mais intensos, como quimioterapia”, diz van der Meel.
“A quimioterapia realmente funciona muito bem, mas destrói todas as células divisórias rapidamente. Portanto, não apenas as células cancerígenas, mas também células saudáveis, como as do intestino e folículos capilares”. Isso resulta em efeitos colaterais muito desagradáveis para pacientes como perda de cabelo, problemas intestinais e escassez de glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas “.
“Em vez de jogar uma grande tigela de quimioterapia no corpo”, diz van der Meel, “com muitos efeitos colaterais como resultado, há muitos benefícios em estimular seu próprio sistema imunológico a perseguir as células cancerígenas e limpá -las”.
“Ao fornecer diferentes medicamentos de RNA a células imunológicas específicas no corpo usando a plataforma ANP, podemos controlar o sistema imunológico”, diz Van der Meel. “No caso de câncer ou infecção, você deseja estimular o sistema imunológico a combater as células doentes, enquanto no caso de uma doença autoimune ou após o transplante de órgãos, o sistema imunológico precisa ser restringido”.
De laboratório a paciente
E não para de desenvolver protótipos de nanotecnologia e prova de conceito estudos. No Canadá, van der Meel trabalhou na nanotecnologia subjacente e não nas vacinas de mRNA da CoVID resultante. Isso é diferente agora. A infraestrutura cuidadosamente construída que conecta TU/E e Radboudumc garante que as inovações possam ser desenvolvidas diretamente do laboratório para o paciente.
Além da bela tecnologia, a pesquisa inovadora também produziu um portfólio substancial de patentes. Mulder, portanto, fundou a biotrip da incubadora de biotecnologia para desenvolver ainda mais tecnologias em medicamentos com a ajuda de desenvolvedores e investidores de drogas. TU/E e Radboudumc também permanecerão intensamente envolvidos nisso.
Potencial para medicina personalizada
É o sonho de van der Meel desenvolver ainda mais a tecnologia ANP como medicamento, por exemplo, para tipos de câncer que atualmente são difíceis de tratar. “Por exemplo, seria muito interessante usar a plataforma ANP para célula T do receptor de antígeno quimérico (CAR T) Terapia, uma imunoterapia com câncer relativamente nova que é muito eficaz. Precisamente porque essa tecnologia promete oferecer uma solução para o câncer difícil de tratar, que ainda não existe “.
Para este tratamento, que atualmente custa facilmente centenas de milhares de euros, células imunes (células T) são retiradas dos pacientes e depois modificadas geneticamente no laboratório para que possam reconhecer e eliminar células cancerígenas e depois retornar ao paciente. É precisamente porque cada paciente é feito no laboratório (ex vivo) que o tratamento é tão caro.
Van der Meel: “Com nossa tecnologia ANP, é teoricamente possível desenvolver esses medicamentos pessoais, administrando nossos nanopartículas diretamente ao paciente (em vão). Eles podem então alcançar o mesmo que um tratamento de carro em cooperação com seu próprio sistema imunológico, mas com células que já estão em seu corpo “.
“Isso chamado em vão A imunoterapia do carro tem muitas vantagens em potencial: leva muito menos tempo, é muito mais barato e pode ser adequado para vários tipos de câncer. Embora isso já esteja sendo testado em pequena escala nos pacientes, essa aplicação ainda está em sua infância “, enfatiza van der Meel.
A 'aliança Wies'
Embora a tecnologia descrita no atual Nanotecnologia da natureza A publicação é muito promissora, pode levar anos para que uma droga em funcionamento esteja no mercado. Enquanto isso, as pessoas morrem de formas de câncer que são difíceis de tratar, algo que de repente chegou perto de casa para Mulder e Van Der Meel quando o colega Paul Janssen perdeu o filho Wies por câncer de tronco cerebral incurável.
“Na verdade, não há tratamento para isso, porque é muito difícil ou muitas vezes não é possível entrar no tronco cerebral cirurgicamente ou com medicamentos”, diz Van der Meel. “Seria ótimo se tivéssemos uma solução”.
“Acredito no potencial de nossa nanotecnologia para estimular as células imunes que depois vão atrás das células tumorais do cérebro. E não estou dizendo que é garantido que funcione”, alerta van der Meel. “Mas estamos trabalhando nisso. Vamos tentar.”
Janssen colocou em contato o médico tratador do filho Dannis Van Vuurden com o grupo de medicina de precisão em Eindhoven e o imunologista Mihai Netea em Radboudumc. Agora há uma colaboração entre Tu/E, Radboudumc e o Centro Princess Máxima no ' Era aliança 'Desenvolver melhores tratamentos para o câncer de tronco cerebral.
A aliança Wies
A Wies Alliance é uma parceria entre o Princess Máxima Center, a Universidade de Tecnologia de Eindhoven (TU/E) e o Radboudumc, fundado em memória de Wies, que morreu em tenra idade em 2020 por câncer de caule cerebral (DIPG). O objetivo dessa aliança é promover pesquisas sobre novos tratamentos para câncer de tronco cerebral em crianças, com foco na imunoterapia.
Sonhos futuros
Quando perguntado sobre as possibilidades futuras das terapias de RNA, van der Meel ousa sonhar em voz alta. “Os medicamentos para RNA possibilitam o desenvolvimento de medicamentos personalizados muito precisos em um curto período de tempo. Pense em vacinas contra o câncer, imunoterapias desenvolvidas com base no código genético de pacientes com câncer individuais. Mas também a possibilidade de curar doenças muito raras com a ajuda de edição de genes.
“Estou muito orgulhoso desta publicação em Nanotecnologia da natureza“Conclui van der Meel”, mas meu sonho para o futuro é desenvolver nanotecnologias com nosso laboratório que acabarão acabando em pacientes, e não apenas em publicações. E é claro que isso não funciona apenas com engenheiros, porque é necessário muito conhecimento de todos os tipos de campos aqui “.
A colaboração de especialistas de diferentes disciplinas também é característica do grupo de medicina de precisão. Mulder e van der Meel: “Em nosso grupo, treinamos super especialistas, que temos trabalhos juntos em histórias maiores. Acreditamos que a tecnologia ANP é um divisor de águas e acredita firmemente que permitirá o desenvolvimento de imunoterapias verdadeiras para pacientes em pacientes em o futuro. ”
