7 Aplicações da biologia na medicina
As aplicações da biologia na medicina são todas aquelas ferramentas práticas oferecidas pela biomedicina em diagnósticos laboratoriais, na assistência médica e em qualquer outra área relacionada à saúde.
A biologia médica oferece uma ampla gama de abordagens tecnológicas e científicas, que podem variar de diagnósticos in vitro a terapia genética. Essa disciplina da biologia aplica a variedade de princípios que governam as ciências naturais na prática médica.
Para isso, os especialistas realizam investigações dos diferentes processos fisiopatológicos, levando em consideração as interações moleculares até o funcionamento integral do organismo.
Assim, a biomedicina oferece novas alternativas em relação à criação de drogas, com menores níveis de toxicidade. Contribui também para o diagnóstico precoce de doenças e seu tratamento.
Exemplos de aplicação da biologia na medicina
Terapia seletiva para asma
Anteriormente, pensava-se que SRS-A (substância de reação lenta de anafilaxia) desempenhou um papel importante na asma, uma condição que aflige os seres humanos.
Investigações posteriores determinaram que esta substância é uma mistura entre o leucotrieno C4 (LTC4), o leucotrieno E4 (LTE4) e o leucotrieno D4 (LTD4). Esses resultados abriram as portas para novos tratamentos seletivos para asma.
Os trabalhos visaram identificar uma molécula que bloqueia especificamente a ação de LTD4 nos pulmões, evitando assim o estreitamento do trato respiratório.
Como resultado, drogas contendo modificadores de leucotrieno foram elaboradas para serem usadas em terapias de asma.
Selectividade e antiinflamatórios
Os antiinflamatórios não-esteroidais (AINEs) são usados há muito tempo no tratamento da artrite. A principal razão é a sua alta eficácia bloqueando os efeitos do ácido araquidônico, localizado na enzima ciclooxigenase (COX).
No entanto, quando o efeito da COX é inibido, também impede a sua função como um protetor gastrointestinal. Estudos recentes indicam que a ciclooxigenase é formada por uma família de enzimas, onde 2 de seus membros têm características muito semelhantes: CO-1 e COX-2.
COX-1 tem um efeito gastroprotetor, inibindo esta enzima a proteção do trato intestinal é perdida. O requisito fundamental do novo medicamento seria inibir seletivamente a COX-2, para alcançar a permanência de ambas as funções: protetora e antiinflamatória.
Os especialistas conseguiram isolar uma molécula que ataca seletivamente a COX-2, então a nova droga oferece ambos os benefícios; um anti-inflamatório que não causa lesões no nível gastrointestinal.
Métodos alternativos na administração de medicamentos
Os métodos tradicionais na administração de comprimidos, xaropes ou injeções exigem que o produto químico entre na corrente sanguínea, de modo que seja disperso por todo o corpo.
O problema ocorre quando ocorrem efeitos colaterais em tecidos ou órgãos aos quais a droga não foi destinada, com a circunstância agravante de que esses sintomas possam aparecer antes que o nível terapêutico desejado seja atingido.
No caso do tratamento tradicional de um tumor no cérebro, o medicamento deve ter uma concentração muito maior do que o habitual, devido às barreiras hemato-encefálicas. Como consequência dessas doses, os efeitos colaterais podem ser altamente tóxicos.
Para alcançar melhores resultados, os cientistas desenvolveram um biomaterial que consiste em um dispositivo polimérico. Isso é biocompatível e se dissolve lentamente liberando a droga. No caso do tumor cerebral, o tumor é removido e os discos poliméricos são inseridos, os quais são formados por um quimioterápico.
Assim, a dosagem será exatamente a necessária e será liberada no órgão afetado, reduzindo consideravelmente os possíveis efeitos colaterais em outros sistemas do organismo.
Hidrogéis protéicos para melhorar a eficácia da terapia com injeção de células-tronco
Na terapia baseada em células-tronco, é importante que a quantidade dada ao paciente seja clinicamente adequada. Além disso, é necessário manter sua viabilidade in situ.
A maneira menos invasiva de fornecer células-tronco é a injeção direta. No entanto, esta opção oferece apenas 5% de viabilidade celular.
A fim de atender às necessidades clínicas, especialistas desenvolveram um sistema de desbaste e autocorreção que compreende duas proteínas que se auto-montam em hidrogéis.
Quando este sistema de hidrogéis é administrado, juntamente com as células terapêuticas, espera-se que melhore a viabilidade celular nos locais onde existe isquemia tecidular.
É também usado no caso de uma doença arterial periférica, em que é prioritário manter a viabilidade das células que permitem o fluxo sanguíneo nas extremidades inferiores.
Zinco para atacar células produtoras de insulina
A injeção de insulina funciona controlando os sintomas do diabetes. Os pesquisadores propõem agir diretamente sobre as células beta do pâncreas que geram insulina. A chave pode ser a afinidade dessas células pelo zinco.
As células beta acumulam zinco cerca de 1.000 vezes mais do que o resto das células que formam os tecidos circundantes. Esta característica é explorada para poder identificá-los e aplicar seletivamente medicamentos que promovam sua regeneração.
Para isso, os pesquisadores associaram um agente quelante de zinco a uma droga que regenera as células beta. O resultado indica que a droga também foi fixada nas células beta, causando sua multiplicação.
Em um teste realizado em ratos, as células beta se regeneraram cerca de 250% mais que as outras células.
NGAL como preditor de lesão renal aguda
A lipocalina associada à gelatinase neutrofílica, conhecida pela sigla NGAL, é uma proteína utilizada como biomarcador. Sua função é detectar a lesão renal aguda em indivíduos com células falciformes. Neste tipo de pacientes, a medição do soro possivelmente previa o início da doença.
Os distúrbios renais, como o aumento da creatinina e da uréia, são uma das complicações da doença falciforme. A pesquisa associa a NGAL à nefropatia em pacientes com diabetes tipo 2.
Isso torna a NGAL uma ferramenta sensível e importante no campo clínico, devido ao seu baixo custo, fácil acesso e disponibilidade.
Além disso, é um biomarcador sensível que contribui para a detecção precoce, com uma ampla gama de avaliações de rotina, durante o manejo da doença falciforme.
Vitamina D, inibidor do crescimento de Mycobacterium tuberculosis
A tuberculose é principalmente uma doença pulmonar associada ao Mycobacterium tuberculosis . O progresso da doença dependerá da resposta do sistema imunológico, cuja eficácia é afetada por fatores externos e internos, como a genética.
Dentro dos fatores externos estão o estado fisiológico e nutricional do paciente. Estudos indicam que a deficiência de vitamina D pode estar diretamente relacionada à deterioração na regulação do sistema imunológico.
Dessa forma, as ações imunomoduladoras do referido sistema sobre o M. tuberculosis seriam afetadas. A possibilidade aumentada de contrair tuberculose pode estar relacionada a um baixo nível de vitamina D.
A relevância clínica indica que a terapia antituberculose induzida pela vitamina D3 pode atuar como adjuvante ao tratamento da tuberculose.
