NanoBioCurativos para Feridas Complexas e Medicina Regenerativa

Objetivos: Desenvolver e validar nanobiocurativos para o tratamento de feridas complexas, especialmente úlceras crônicas associadas ao diabetes, integrando pequenas vesículas extracelulares derivadas de células estromais mesenquimais humanas, nanopartículas de prata obtidas por síntese verde e matrizes poliméricas de liberação sustentada. O projeto busca potencializar simultaneamente a regeneração tecidual, a angiogênese, a modulação da resposta inflamatória e o controle microbiano. Como objetivos específicos, pretende-se comparar a produção e a atividade biológica de vesículas extracelulares obtidas de cultivos celulares bidimensionais, esferoides e construtos bioimpressos; padronizar nanopartículas de prata com atributos físico-químicos e antimicrobianos reprodutíveis; formular o nanobiocurativo; e avaliar sua segurança, estabilidade, eficácia e viabilidade de aplicação no Sistema Único de Saúde.

Metodologia: Células estromais mesenquimais humanas serão isoladas de tecidos obtidos mediante protocolos aprovados pelos comitês de ética, expandidas em condições controladas e caracterizadas quanto ao perfil imunofenotípico, viabilidade e capacidade de diferenciação. As células serão cultivadas em monocamada, esferoides e sistemas tridimensionais bioimpressos, permitindo investigar como o microambiente tridimensional modifica a produção, a composição e a potência regenerativa das vesículas extracelulares. As vesículas serão isoladas do meio condicionado e caracterizadas por análise de tamanho e concentração de partículas, microscopia eletrônica e avaliação de marcadores específicos e contaminantes celulares. Sua atividade será investigada em ensaios de viabilidade, proliferação, migração, angiogênese, modulação inflamatória e reparo tecidual. As nanopartículas de prata serão produzidas por síntese verde, utilizando extratos vegetais como agentes redutores e estabilizantes, preferencialmente em plataforma microfluídica para aumentar o controle do processo e sua reprodutibilidade. Serão avaliados tamanho, distribuição, estabilidade, composição, atividade antimicrobiana e citotoxicidade. As vesículas extracelulares e as nanopartículas serão incorporadas a hidrogéis biocompatíveis, formando curativos capazes de manter um microambiente úmido e promover liberação local e sustentada dos componentes bioativos. As formulações serão avaliadas por análises físico-químicas, reológicas, mecânicas, microbiológicas e biológicas. A eficácia será posteriormente investigada em modelos pré-clínicos de feridas complexas, com avaliação macroscópica, histológica, morfométrica, vascular, inflamatória e de remodelamento da matriz extracelular.

Principais resultados e produtos: O projeto deverá estabelecer protocolos padronizados para produção de vesículas extracelulares derivadas de células mesenquimais cultivadas em sistemas tridimensionais e bioimpressos, identificando condições capazes de aumentar o rendimento e a potência regenerativa desses produtos. Também deverá resultar na padronização da síntese verde e microfluídica de nanopartículas de prata com atividade antimicrobiana e citotoxicidade controladas. Os resultados obtidos até o momento mostram a validação do protocolo de bioimpressão com esferoides de células-tronco mesenquimais, validação reológica do hidrogel para biotinta, análises de viabilidade celular com métodos específicos para cultivo 3D, caracterização ultraestrutural e análise de rastreamento de nanopartículas (NTA) de vesículas extracelulares compatíveis com exossomos obtidos por ultracentrifugação, demonstrando a viabilidade do protocolo.

Como principal produto tecnológico, será desenvolvida uma formulação de nanobiocurativo contendo componentes regenerativos e antimicrobianos, com potencial para acelerar a reepitelização, estimular a angiogênese, reduzir a inflamação persistente, favorecer a deposição e a organização do colágeno e diminuir o risco de infecção. Além da geração de conhecimento científico, o projeto prevê a formação de recursos humanos, a consolidação de competências institucionais em bioimpressão 3D, terapias baseadas em vesículas extracelulares e nanobiotecnologia, a produção de artigos científicos, protocolos técnicos, propriedade intelectual e evidências pré-clínicas necessárias à futura transferência tecnológica. A proposta poderá contribuir para o desenvolvimento de uma alternativa nacional para o cuidado de feridas crônicas, com possibilidade de redução do tempo de tratamento, das complicações infecciosas, das internações e dos custos assistenciais para o SUS.