Professor do RIT recebe bolsa para pesquisar novas abordagens terapêuticas para esclerodermia

Professor do RIT recebe bolsa para pesquisar novas abordagens terapêuticas para esclerodermia

Mais colágeno no corpo humano nem sempre é bom, e Karin Wuertz-Kozak estuda como as doenças progridem devido ao aumento dessa importante proteína.

Wuertz-Kozak recebeu recentemente mais de US$ 400 mil do Programa de Pesquisa Médica Dirigida pelo Congresso (CDMRP) para investigar novas abordagens terapêuticas para a esclerodermia, uma doença autoimune crônica que envolve a superprodução de colágeno, também conhecida como fibrose.

O colágeno é uma das proteínas da matriz mais importantes do corpo. E embora a perda de colágeno tenha sido associada a inúmeras doenças, a superprodução de colágeno também tem efeitos adversos, como os observados na esclerodermia.”

Karin Wuertz-Kozak, professora dotada de Kate Gleason, Departamento de Engenharia Biomédica, Rochester Institute of Technology

O CDMRP é uma iniciativa de financiamento do Departamento de Defesa dos EUA para transformar os cuidados de saúde e promover novas alternativas de tratamento. Wuertz-Kozak é o primeiro membro do corpo docente da RIT a ser financiado por esta iniciativa e trabalhará com Benjamin Korman, médico e professor assistente de alergia/imunologia e reumatologia no Centro Médico da Universidade de Rochester, para desenvolver novos modelos de testes e opções de tratamento.

A esclerodermia não é fácil de diagnosticar e até o momento existem tratamentos limitados para esta doença progressiva, que causa endurecimento e rigidez da pele e restrição de movimentos. Também pode afetar outros órgãos, como os pulmões, onde a fibrose e as cicatrizes inibem a respiração.

Wuertz-Kozak e sua equipe desenvolverão modelos de pele 3D que podem ser usados ​​para simular e avaliar o início, a progressão e o tratamento de uma doença fibrótica usando uma tecnologia de ponta chamada eletrofiação. Este processo envolve a aplicação de alta voltagem a uma solução polimérica, criando pequenas fibras em nanoescala. O material acumulado em uma placa coletora aterrada assemelha-se a fibras naturais de colágeno.

“Ao variar esse processo e os polímeros escolhidos, é possível criar construções de nanofibras que simulam diferentes tipos de tecidos”, disse ela. "Começamos isso para ter um sistema de testes cutâneos de alto rendimento, mais econômico e controlável, que pode ser usado como uma alternativa aos testes em animais. Para nosso modelo de pele, combinamos a eletrofiação clássica com a eletrofiação criogênica para criar construções de tecido de duas camadas que simulam a estrutura densa da epiderme e a estrutura mais fofa da derme."

O projeto geral tem vários aspectos. A primeira envolve o desenvolvimento de um modelo de pele fibrótica utilizando esta técnica de bicamada. Para induzir a superprodução de colágeno, as células da pele semeadas nesses veículos requerem estímulos adicionais, como tratamento com o fator de crescimento TGF-beta e exposição ao soro de pacientes com esclerodermia, explicou ela.

Na segunda parte do projeto, fica clara a formação de Würtz-Kozak como farmacêutico. Antes de ingressar na RIT, ela recebeu formação em farmacologia e possui vasta experiência em pesquisa ortopédica e biomecânica. Esta experiência é essencial, pois examina se a superprodução de colágeno neste modelo – e, em última análise, nos pacientes – pode ser revertida ou interrompida através de abordagens farmacológicas.

“Os primeiros resultados parecem muito promissores”, disse Wuertz-Kozak, que estuda canais iônicos na saúde e na doença há mais de cinco anos.

O projeto interdisciplinar se estende por três anos. Os primeiros trabalhos foram conduzidos por Andrea De Pieri, que ingressou no Laboratório de Regeneração de Tecidos e Mecanobiologia de Wuertz-Kozak em 2020 como pesquisadora de pós-doutorado. Ele é originário da Itália e recebeu seu doutorado. Na Irlanda. Patricia Alvaro Llopis, da Espanha, juntou-se recentemente à equipe.

Wuertz-Kozak é ela própria uma cientista internacional. Originária da Alemanha, ela trabalhou em Vermont e na Suíça antes de ingressar na Kate Gleason College of Engineering da RIT em 2019. Sua experiência reside na compreensão dos mecanismos celulares e das patologias subjacentes da inflamação para novas opções de tratamento, bem como na regeneração de tecidos e no alívio da dor. Ela arrecadou quase US$ 2 milhões em financiamento organizacional desde que ingressou na RIT e está envolvida em muitas colaborações de pesquisa nacionais e internacionais.

“Nossa pesquisa fornecerá a base para uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento e progressão da esclerodermia”, disse Wuertz-Kozak. “Esta pode ser uma forma de obter melhorias no cuidado e na qualidade de vida das pessoas afetadas por alterações cutâneas induzidas pela esclerodermia.”

Fonte:

Instituto de Tecnologia de Rochester

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