Terapia farmacológica de ARNm: instruyendo al cuerpo para que elabore sus propios medicamentos contra el cáncer
SINTEF está investigando el uso de ARNm administrado en nanopartículas para el tratamiento del llamado cáncer de mama triple negativo, uno de los cánceres con mayor tasa de mortalidad . Estamos realizando esta investigación como parte de un proyecto llamado EXPERT, que recibe 150 millones NOK de fondos de la UE. Crédito: iStock/praetorianphoto
Imagínese que pudiéramos instruir a nuestros cuerpos para que produzcan los medicamentos que necesitan. La tecnología genética que hace esto posible se llama terapia de ARNm, que puede convertirse en una herramienta importante en el tratamiento de múltiples enfermedades. Actualmente, investigadores noruegos están ayudando a desarrollar un fármaco de este tipo para tratar la forma más agresiva de cáncer de mama.
Esta buena noticia la anuncia el investigador científico Sven Even Borgos en SINTEF, Noruega. Está coordinando las actividades de SINTEF en relación con el proyecto internacional denominado EXPERT, que está desarrollando un fármaco basado en ARNm para el tratamiento del mortal cáncer de mama triple negativo.
«A pesar de haber comenzado a trabajar tan recientemente como en octubre de 2019, ya tenemos preparado un prototipo que pronto será probado en animales”, dice Borgos. EXPERT es un importante proyecto de la UE en el campo de los tratamientos farmacológicos contra el cáncer y ha recibido NOK 150 millones para apoyar el trabajo de investigadores de 11 países.
Las letras ARNm significan «ácido ribonucleico mensajero», que desempeña un papel papel importante en los procesos vitales de nuestro cuerpo. También se puede describir como una «copia de trabajo» de nuestro ADN y contiene la información o «receta» que nuestras células necesitan para producir proteínas.
La idea detrás del uso de ARNm para fabricar medicamentos se basa en proporcionar la cuerpo con una copia de trabajo fabricada sintéticamente de ADN, para que pueda producir proteínas vitales de las que carece el cuerpo, cuándo y dónde esta falta está causando enfermedades.
Usar la terapia génica para corregir fallas en nuestro cuerpos
Una de las enfermedades más conocidas que ilustran cuán importantes son nuestros genes para la fabricación de proteínas es la hemofilia. En esta enfermedad, los que la padecen carecen de uno de los genes que su organismo necesita para fabricar proteínas de coagulación sanguínea.
«Muchas personas recordarán el debate que tuvo lugar en 2018 sobre el alto precio del medicamento Spinraza, que es muy eficaz para algunos pacientes que padecen distrofia muscular espinal», dice Borgos. «Esta es una enfermedad que destruye la musculatura del paciente de manera lenta pero segura. Spinraza se basa en una tecnología de ARN relacionada. La razón por la que el tratamiento cuesta muchos millones de coronas para cada paciente es que las compañías que lo desarrollaron quieren asegurarse de que recuperen el dinero que invirtieron en programas de desarrollo prolongados y costosos», explica.
Este problema demuestra cuán esencial es que promovamos el financiamiento del sector público para el desarrollo de tales medicamentos. Si los medicamentos pueden desarrollarse con dinero público, también serán asequibles para el público en general. Este es el objetivo del proyecto EXPERT y del nuevo fármaco basado en ARNm diseñado para tratar el cáncer de mama.
Instruyendo a los «mensajeros» de nuestras células
Pero, ¿cómo actúa el ARNm como fármaco? ? La razón por la que los medicamentos basados en ARNm tienen el potencial de ser tan efectivos es que funcionan de la misma manera que nuestros genes.
«Un gen contiene códigos de instrucción que le indican al cuerpo qué proteínas debe producir, y el ARNm lleva estas instrucciones en su papel de mensajero», dice Borgos. «Las proteínas, a su vez, son responsables, por ejemplo, de procesar los nutrientes. Descomponen las sustancias nocivas y renuevan nuestros cuerpos», explica. Borgos es físico con un Ph.D. en genética molecular.
Con este método, el cuerpo puede producir exactamente la proteína para la cual el ARNm ha proporcionado las instrucciones.
Para producir el componente de ARNm sintético, los investigadores primero deben tienen el ADN a partir del cual se hace la copia de trabajo, así como una enzima que puede leer el código de ADN y luego fabricar la copia de trabajo.
«Esto suena bastante técnico, pero de hecho es uno de los los procesos más importantes de la vida en la Tierra», dice Borgos.
En la práctica, esto tiene lugar en un tubo reactivo como parte de un proceso que los investigadores llamamos «transcripción in vitro». Luego, la mezcla de reactivos se purifica utilizando una técnica especial llamada cromatografía, que separa los diversos componentes genéticos entre sí. Esto hace posible que los investigadores seleccionen el componente que pretenden activar.
Fármacos sin efectos secundarios
Las proteínas producidas durante la terapia de ARNm, y que por lo tanto actúan como fármacos, son adaptado naturalmente al paciente individual, lo que no es el caso de los medicamentos fabricados comercialmente.
La mayoría de los medicamentos estándar actúan modificando la función de dichas proteínas, pero estas modificaciones suelen ser imprecisas. Esto crea efectos secundarios que pueden ser desde muy leves hasta potencialmente mortales. Además, todos respondemos de manera diferente a diferentes drogas. Un fármaco que podría funcionar en una madre no necesariamente tendrá el mismo efecto beneficioso en su hija que padece la misma enfermedad.
El ARNm está formado por cuatro ácidos nucleicos, abreviados con las letras A, U, C. y G. Las células leen el orden en que están dispuestos como los ingredientes de una receta para fabricar proteínas. Si la receta de ARNm no se puede leer, no tendrá ningún efecto y, por lo tanto, tampoco tendrá efectos secundarios. Sin embargo, si sucede lo contrario, el cuerpo producirá exactamente la proteína que necesita en el momento adecuado y en el lugar correcto.
«Este enfoque ofrece oportunidades fantásticas en los campos de las vacunas y la terapia con medicamentos», dice Borgos.
El ARNm necesita protección
Sin embargo, el ARNm es una molécula muy delicada. Si se pierde sin protección, por ejemplo en nuestro torrente sanguíneo, nuestros cuerpos lo destruirán. Por ello, los investigadores han desarrollado una forma de dotarlo de un embalaje protector, el encapsulado en nanopartículas. Estas partículas normalmente están hechas de grasas, conocidas como lípidos, como el colesterol.
La encapsulación permite que el ARNm, seguro en su paquete de lípidos personalizado, sobreviva en nuestro torrente sanguíneo. Luego puede encontrar su camino hacia nuestras células durante su viaje por nuestros cuerpos. Las cápsulas de lípidos también juegan otro papel clave, ya que su composición de colesterol facilita que las células las atraigan. Las células absorben los paquetes de fármacos a través de sus membranas, liberan el ARNm y empiezan a fabricar la proteína útil.
Nuestros hígados como fábricas de fármacos
«Sin embargo, no es fácil obtener el nanopartículas para ser absorbidas exactamente por las células correctas», dice Borgos. «En muchos casos suelen acabar en nuestros hígados», explica. Normalmente, el hígado funciona como un centro de eliminación de desechos al destruir todas las toxinas que deben eliminarse de la sangre. Sin embargo, también tiene una capacidad de fabricación de proteínas más que adecuada. Entonces, cuando absorbe las nanopartículas que contienen el ARNm, el hígado fabrica gran parte de la proteína que el cuerpo necesita antes de enviarla al torrente sanguíneo. El hígado se convierte en un biorreactor combinado y una fábrica de fármacos dentro de nuestros cuerpos.
Sin embargo, como parte de su trabajo para producir el nuevo fármaco contra el cáncer, los investigadores colocarán el material que activa las células inmunitarias directamente en el tumor. . Por eso es importante que la cápsula lipídica protectora funcione de manera óptima. Y es, de hecho, la calidad de la cápsula la que está probando el equipo noruego en SINTEF. El equipo ha acumulado muchos años de experiencia en el ensayo de nanopartículas medicinales durante su participación como socio en proyectos vinculados al Laboratorio de Caracterización de Nanomedicina de la UE (EUNCL). Supervisará de cerca las características de las partículas, como el tamaño, la composición química exacta y las propiedades de almacenamiento.
Múltiples aplicaciones
La terapia de ARNm ofrece muchas aplicaciones diferentes. Además de activar el sistema inmunológico del organismo en la lucha contra el cáncer, también puede funcionar eficazmente como vacuna, contra enfermedades genéticas y como terapia para víctimas de infartos. El proyecto EXPERT también está abordando esta última aplicación.
Los sistemas de administración de fármacos que utilizan nanopartículas tienen la propiedad distintiva de que el componente de ARNm se puede intercambiar sin ningún cambio significativo en la composición química general y sin que el fármaco se distribuya de manera diferente. dentro del cuerpo Cuando se descubren nuevos conocimientos sobre una determinada enfermedad, el progreso hacia el desarrollo de un fármaco eficaz será breve.
El proyecto también aborda terapias para ataques cardíacos. Aquí, el objetivo es promover la regeneración del tejido cardíaco dañado utilizando ARNm.
«Los medicamentos de ARNm incluso se pueden inyectar directamente en el canal de la médula espinal, lo que les permite ingresar al cerebro sin pasar por el llamado torrente sanguíneo. -barrera cerebral. La función de esta membrana prácticamente impenetrable es proteger el cerebro, pero también ha dificultado mucho el tratamiento de enfermedades cerebrales”, explica Borgos.
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Una revolución en el desarrollo de vacunas, pero ¿nos beneficiaremos todos? Más información: Sitio web del proyecto EXPERT: expert-project.eu/ Proporcionado por la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología Cita: Terapia farmacológica de ARNm: instruir al cuerpo para que produzca sus propios medicamentos contra el cáncer (20 de mayo de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-mrna-drug-therapy-body-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.