A inspiração do muco pegajoso da lesma por trás do hidrogel adesivo que pode selar feridas em ambientes úmidos

Uma descoberta inspirada na humilde lesma pode em breve ser a resposta para o tratamento de lesões orais dolorosas associadas a condições inflamatórias crônicas e para selar feridas cirúrgicas na boca.
Cientistas de Harvard estavam procurando um biomaterial que resistisse a condições úmidas — foi quando eles se voltaram para a Mãe Natureza em busca de inspiração. Quando as lesmas se sentem ameaçadas, elas secretam um muco pegajoso que as protege de predadores. Esse muco tem fortes propriedades mecânicas, permitindo que ele grude em superfícies molhadas e se estique cerca de 10 a 15 vezes seu comprimento original.
Inspirados por essas propriedades, pesquisadores do Mooney Lab da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences e do Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering desenvolveram um adesivo forte composto de 90% de água de um polímero natural derivado de algas e presente em materiais de impressão dentária. O adesivo funcionará em superfícies molhadas e não é tóxico para humanos. Após descobrirem que ele adere com sucesso a tecidos animais, agindo como um biomaterial de selagem de feridas cirúrgicas em testes de laboratório, suas descobertas foram publicadas na Science em 2017.
Agora, suas aplicações para saúde bucal e tratamento de lesões orais dolorosas podem chegar em breve a um consultório odontológico perto de você. David Tiansui Wu, DMSc. '23, instrutor de medicina oral, infecção e imunidade, esteve envolvido no desenvolvimento de um adesivo de hidrogel que pode selar feridas e atuar como um Band-Aid intraoral capaz de forte adesão em ambientes úmidos e em superfícies dinamicamente móveis. Seu trabalho como pesquisador de pós-doutorado e residente em periodontia na Harvard School of Dental Medicine o expôs pela primeira vez ao biomaterial inspirado em lesmas, e as conexões que ele fez no Mooney Lab alimentaram seu interesse em desenvolver um produto para uso em medicina odontológica.
“Quando comecei na Universidade de Harvard, tive o privilégio de conhecer o Professor David Mooney, que é um especialista de renome mundial em engenharia de tecidos e biomateriais e decidiu começar minha tese de doutorado no laboratório”, disse Wu. “Naquela época, Benjamin Freedman, um bolsista de pós-doutorado no laboratório, estava trabalhando na tradução pré-clínica da tecnologia de hidrogel adesivo resistente para diversas aplicações médicas e de assistência à saúde, como hemostasia em cirurgia geral, reparo de tendões em cirurgia ortopédica e selamento de feridas em dermatologia. Como periodontista em treinamento, a possibilidade de levar essa tecnologia revolucionária da bancada para o atendimento ao paciente parecia ser uma grande oportunidade para resolver necessidades não atendidas em nossa área”, disse Wu.
“Essa tecnologia pode ser aplicada para selar locais cirúrgicos, como locais de coleta de enxerto gengival, alvéolos de extração, locais cirúrgicos de aumento ósseo e muito mais.”
David Tiansui Wu
Wu colaborou com Freedman para avançar nos testes pré-clínicos e no desenvolvimento da tecnologia e expandir sua funcionalidade com recursos de liberação de medicamentos que permitiriam ao hidrogel fornecer uma variedade de medicamentos relevantes para aplicações odontológicas, orais e craniofaciais.
Paralelamente, Wu e Freedman começaram a trabalhar com outros colaboradores do corpo docente dos departamentos de Cirurgia Oral e Maxilofacial e Dermatologia do Hospital Geral de Massachusetts, respectivamente, incluindo Fernando Guastaldi e Yakir Levin, para conduzir a validação pré-clínica da tecnologia adesiva em aplicações orais.
Juntos, eles desenvolveram o que chamam de “Dental Tough Adhesive (DenTAl)”. Suas descobertas foram publicadas em um artigo histórico no Journal of Dental Research, abrindo caminho para que a tradução clínica da tecnologia um dia impacte o atendimento ao paciente.
Condições inflamatórias crônicas, como líquen plano oral e aftas recorrentes, “afetam negativamente a qualidade de vida dos pacientes”, disse Wu. “As abordagens de tratamento atuais são principalmente paliativas e frequentemente ineficazes devido ao tempo de contato inadequado do agente terapêutico com as lesões.
“Esta nova tecnologia tem o potencial de impactar diversas áreas na odontologia, incluindo aplicações em reparo e regeneração de feridas orais e administração de medicamentos. Em periodontia e cirurgia oral, esta tecnologia pode ser aplicada para selar locais cirúrgicos, como locais de colheita de enxerto gengival, alvéolos de extração, locais cirúrgicos de aumento ósseo e muito mais. Nossa visão é um dia desenvolver reparo de feridas sem sutura”, ele acrescentou.
Esta tecnologia inovadora está agora sendo traduzida para a arena clínica por meio de uma licença para desenvolvimento contínuo além do laboratório. A equipe multidisciplinar está dando os próximos passos para levar a tecnologia para o consultório odontológico obtendo autorização de autoridades regulatórias como a US Food and Drug Administration.
“Meu objetivo como clínico, cientista e inovador é basicamente preencher a lacuna entre a pesquisa de bancada e a arena clínica”, disse Wu. “Estamos animados para traduzir essa tecnologia para impactar milhões de pacientes e seus dentistas na melhoria de sua saúde bucal.”