Nova técnica de imagem mapeia o movimento da droga através da pele em minutos

Ao combinar imagens de espectrometria de massa com uma ferramenta de análise automatizada, pesquisadores da Universidade Hebraica desenvolveram uma técnica que mapeia a distribuição de medicamentos nas camadas da pele sem corantes ou rótulos. Testado em tratamentos antifúngicos, oferece uma maneira mais rápida e precisa de desenvolver terapias tópicas e transdérmicas mais seguras e eficazes.

O estudo, liderado pela Dra. Katy Margulis e publicado em Pequena Ciênciaapresenta uma técnica de imagem rápida que permite aos pesquisadores visualizar, em poucos minutos, como os medicamentos se movem e se instalam nas camadas da pele. Os resultados poderão transformar a forma como testamos e concebemos medicamentos tópicos, desde cremes antifúngicos a soros anti-envelhecimento.

A administração de medicamentos através da pele requer uma precisão notável. Alguns tratamentos devem atingir profundamente a derme para entrar na corrente sanguínea, enquanto outros, como cremes antifúngicos ou tratamentos para acne, precisam permanecer próximos à superfície, visando uma subcamada específica da epiderme. Até agora, medir exatamente a distância que um composto percorre sob a pele era um processo tedioso, que muitas vezes levava dias e dependia de métodos fluorescentes indiretos.

Margulis e sua equipe desenvolveram um novo método de imagem por espectrometria de massa (MSI) combinado com uma ferramenta computacional automatizada que pode analisar a distribuição de medicamentos em uma amostra de pele em menos de 10 minutos. A ferramenta segmenta computacionalmente o tecido em camadas distintas e mapeia onde o ingrediente ativo cai, fornecendo uma visão clara da profundidade de permeação do medicamento sem qualquer necessidade de rotulagem química.

“Essa abordagem nos dá uma imagem clara e sem rótulo de onde um medicamento realmente vai depois de aplicado na pele”, diz o Dr. Margulis. “Isso permite que pesquisadores e desenvolvedores otimizem os sistemas de entrega de forma rápida e com muito maior precisão”.

Para testar o método, a equipe examinou três sistemas de administração de medicamentos em nanoescala para a terbinafina, um medicamento antifúngico comum, cada um projetado para atingir uma profundidade diferente na pele. Usando seu novo fluxo de trabalho de imagem, eles compararam a eficácia com que cada sistema administrava terbinafina através da pele humana e animal e descobriram diferenças marcantes entre os sistemas em profundidade e extensão da permeação do medicamento, bem como nos padrões de distribuição do medicamento na pele. Isto pode permitir uma adaptação precisa do sistema de administração ao medicamento e à condição da pele.

Além da terapia antifúngica, as implicações são de longo alcance. O novo método poderá melhorar a segurança e a precisão dos corticosteróides, retinóides e outros medicamentos tópicos, bem como melhorar os tratamentos cosméticos e transdérmicos adaptados a condições específicas da pele.

No centro da inovação está a velocidade. Os métodos tradicionais para avaliar a permeação de medicamentos podem levar dias, exigindo uma análise de imagem trabalhosa. A ferramenta automatizada de agrupamento desenvolvida pelos pesquisadores reduz esse processo a minutos, permitindo testes rápidos de múltiplas formulações e facilitando estudos urgentes.

A inovação também apoia a investigação cinética, permitindo aos cientistas monitorizar a rapidez e a profundidade com que um medicamento se move através da pele. “Agora podemos monitorar a absorção do medicamento quase em tempo real”, diz o Dr. Margulis. “Isso abre a porta para tratamentos urgentes e dosagens mais precisas.”

O estudo não só melhora o desenvolvimento farmacêutico, mas também avança o objetivo mais amplo da medicina de precisão, que visa adaptar tratamentos com base na biologia individual. Ao tornar possível mapear a distribuição de medicamentos com tanta rapidez e precisão, o novo método poderá eventualmente apoiar cuidados de pele personalizados ou cremes médicos ajustados ao tipo ou condição de pele específica de um paciente.

“Esta ferramenta permite testes de formulação mais inteligentes, seguros e eficientes”, diz Margulis. “Em última análise, ajuda a levar produtos melhores aos pacientes com mais rapidez.”