Poderia uma proteína cultivada em alface ajudar a curar ossos quebrados mais rapidamente?

Os ossos curam mais lentamente em pessoas com diabetes, mas os pesquisadores estão trabalhando em uma terapia acessível, usando plantas que podem ajudar na cura. Por enquanto, experimentos em ratos mostram promessas.

As pessoas com diabetes não correm apenas o risco de quebrar um osso, mas também demoram mais para cicatrizar do que na população em geral.

Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, estão abrindo caminho para uma terapia oral que pode curar ossos mais rapidamente em pessoas com diabetes.

Os Centros de Doença e Prevenção (CDC) estimam que 30,3 milhões de pessoas nos Estados Unidos - ou 9,4% da população - têm diabetes. O CDC também escreve que 84,1 milhões de pessoas têm pré-diabetes, que pode evoluir para diabetes tipo 2 dentro de 5 anos, se não for tratada.

Isso representa mais de 100 milhões de adultos nos EUA vivendo com diabetes ou pré-diabetes. Segundo a Associação Americana de Diabetes, o custo econômico estimado da doença para os EUA foi de US $ 327 bilhões em 2017.

Como as pessoas que vivem com diabetes têm um risco maior de fraturas e taxas mais baixas de reparo ósseo, os médicos consideram a cura de ossos quebrados um desafio significativo.

Atualmente, uma pessoa com diabetes e fratura precisa de injeções regulares e visitas ao hospital, o que, dizem os pesquisadores, leva a uma baixa adesão.

Mas e se eles pudessem criar um medicamento proteico acessível e fácil de tomar que estimule o crescimento de células construtoras de ossos e estimule a regeneração óssea?

O Dr. Henry Daniell, da Penn Dental Medicine - autor correspondente no artigo publicado na revista Biomaterials - diz que a equipe procurou uma solução que fosse acessível, confortável e possível de ser feita em casa.

A pesquisa se baseia no trabalho experimental pioneiro realizado por Daniell ao longo de décadas para produzir uma alternativa oral acessível ao tratamento com insulina através das plantas.

"Nos últimos 50 anos, as injeções de insulina humana recombinante, feitas em leveduras ou bactérias, salvaram milhões de vidas, mas esses produtos não são acessíveis a mais de 90% da população diabética global", disse Daniell ao Medical News Today.

A insulina é um hormônio protéico produzido pelo pâncreas. Ajuda o corpo a transformar glicose em energia. Sem ela, como no diabetes, a glicose pode se acumular, levando a sérios riscos à saúde.

Mas os tratamentos atuais com insulina são caros. "As bombas de insulina custam entre US $ 6.000 e 12.000, enquanto um terço da população global ganha menos de US $ 2 por dia", disse Daniell à MNT . Nos EUA, o preço da insulina dobrou nos últimos 5 anos.

A produção de insulina é cara e altamente instável, exigindo armazenamento e transporte a frio, além de injeções estéreis. E a entrega por agulha tem sido a única opção há 50 anos.

"Portanto, o objetivo da administração de medicamentos com proteína oral é torná-los acessíveis e convenientes", disse Daniell.

Tratamento proteíco crescente em alface

O trabalho da equipe de pesquisa envolve a introdução de proteínas específicas nas células vegetais. As plantas então começam a expressar esse gene em suas células. Uma vez que a planta produz a proteína em suas folhas, as pessoas podem usá-la para terapia oral.

Neste estudo em particular, a equipe introduziu o fator de crescimento humano semelhante à insulina-1 (IGF-1), uma proteína que desempenha um papel essencial no desenvolvimento e na regeneração de músculos e ossos. Também incluía peptídeos eletrônicos para estimular a regeneração.

Usando métodos refinados por Daniell, a equipe expressou IGF-1 e CTB (uma proteína que ajuda a transportar as proteínas fundidas para a corrente sanguínea do sistema digestivo) para as folhas de alface e removeu o gene de resistência a antibióticos.

Depois que a alface cresceu, os pesquisadores secaram as plantas por congelamento e pulverizaram as folhas para criar um medicamento com uma estabilidade de prateleira de 3 anos.

Tratamento estimula crescimento ósseo em camundongos

O tratamento causou o crescimento de vários tipos de células, incluindo aquelas necessárias para a construção de ossos - células de tecido oral e osteoblastos - em células humanas e de camundongos.

Quando os pesquisadores alimentaram a droga com ratos, os roedores mostraram um aumento no IGF-1. Quando camundongos com diabetes consumiram a droga, eles mostraram sinais de melhora na cicatrização com melhor volume ósseo, densidade e área.

"É incrível como uma proteína afetou a cura de fraturas", diz Daniell.

Ele continua: "Aqui nós demos uma droga oral uma vez por dia e vimos que a cura seria muito acelerada".

"A entrega deste novo IGF-1 humano através da ingestão de alface é eficaz, facilmente entregue e uma opção atraente para os pacientes. O estudo fornece uma opção terapêutica nova e ideal para fraturas diabéticas e outras doenças osteomusculares. "

- Dr. Henry Daniell

O Dr. Daniell disse ao MNT que eles usavam folhas de alface porque são muito finas, fáceis de secar e seguras, sem alergias relatadas.

Depois que as folhas são liofilizadas, a proteína permanece estável por anos, sem necessidade de armazenamento e transporte a frio.

O tratamento clínico atual do IGF-1 requer injeções diárias ou implante cirúrgico, carece de peptídeo eletrônico e é glicosilado, o que reduz a eficiência.

"Esperamos encontrar parceiros para avançar neste trabalho, pois muitas pessoas com diabetes podem se beneficiar de uma terapia como essa", diz Daniell.

Os pesquisadores esperam continuar desenvolvendo o IGF-1 em plantas para uso clínico, não apenas na cicatrização de fraturas ósseas, mas em questões como osteoporose e regeneração óssea após o câncer.