Topical formulation containing exosomes derived from mesenchymal cells for the treatment of skin wounds.

• Grant number: 22/04778-5
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: May 01, 2022
• End date: April 30, 2024
• Field of knowledge: Health Sciences - Medicine
• Principal Investigator: Adriana Oliveira Manfiolli
• Grantee: Adriana Oliveira Manfiolli
• Company: In Situ Terapia Celular Ltda
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Associated research grant: 21/12681-9 - Topical formulation containing exosomes derived from mesenchymal cells for treatment of skin wounds., AP.PIPE

Abstract

As feridas, crônicas e agudas, representam um problema crescente não só para os pacientes como também para sistemas de saúde de maneira geral e existe uma gama de pacientes refratários às terapias convencionais. Sendo assim, novas tecnologias usando os princípios da medicina regenerativa e engenharia tecidual estão constantemente sendo incorporadas em terapias inovadoras para o tratamento de feridas. Nesse contexto, a medicina regenerativa por meio da terapia celular e mais recentemente, a terapia com exossomos, tem emergido como alternativa de tratamento para esses pacientes. Dentre as células utilizadas terapeuticamente, as células mesenquimais (CMs) destacam-se principalmente por suas propriedades imunomoduladoras e regenerativas. Grande parte do potencial terapêutico dessas células vem sendo atribuído à secreção de moléculas bioativas muitas vezes contidas em suas vesículas extracelulares (VEs), ou mais especificamente nos exossomos. Em uma primeira abordagem, a In Situ Terapia Celular desenvolveu um biocurativo 3D contendo CMs para o tratamento de pacientes portadores de feridas crônicas e queimaduras graves. Entretanto, sabendo do potencial terapêutico das VEs que são secretadas pelas células no meio de cultivo, iniciamos o desenvolvimento do nosso segundo produto que é uma formulação de uso tópico para o tratamento de feridas, contendo exossomos que são reciclados do meio de cultivo celular durante o processo de fabricação dos biocurativos. Na primeira fase desse projeto mostramos que os exossomos purificados em escala laboratorial usando o protocolo de ultrafiltração/ultracentrifugação apresentaram características biológicas satisfatórias e capacidade de estimular a proliferação de fibroblastos in vitro, e que a formulação em gel de uso tópico contendo esses exossomos apresentou-se como não fototóxica e não irritante em ensaios in vitro de segurança. A integridade dos exossomos é essencial para a sua atividade biológica e é, portanto, um dos principais requisitos para o desenvolvimento de métodos de isolamento em larga escala. Sendo assim, o objetivo deste projeto é otimizar uma plataforma de obtenção de exossomos derivados de CMs através da implantação do isolamento em larga escala de tal maneira que garanta a manutenção das propriedades regenerativas dessas VEs, assim como incorporar esses exossomos a uma formulação de uso tópico destinada ao tratamento de feridas de pele. Para tal, CMs derivadas de cordão umbilical humano serão isoladas e cultivadas seguindo as condições GMP (Good Manufacturing Practice). Os exossomos secretados pelas CMs no meio de cultura serão isolados utilizando um sistema de filtração de fluxo tangencial (TFF) e caracterizados. A caracterização dos exossomos será feita por análise de tamanho, imunofenotipagem, western blotting e análise de expressão de MicroRNAs. Após a caracterização, os exossomos serão incorporados a formulações de uso tópico que serão testadas no modelo experimental de ferida em camundongos. A aceleração do processo de cicatrização das feridas indicará a eficácia terapêutica das formulações contendo os exossomos. Os mecanismos envolvidos no processo de regeneração tecidual serão avaliados por análises histopatológicas e imunológicas. Dessa maneira, a partir dos resultados obtidos nesse projeto, e continuando com os testes clínicos em uma fase posterior, acreditamos que iremos inserir no mercado um produto de medicina regenerativa seguro e eficaz para o tratamento de feridas baseado em exossomos de CMs. Nosso propósito é desenvolver um produto inovador que irá beneficiar pacientes carentes de soluções efetivas para o tratamento de feridas.