La nanoterapia selectiva de células previene la reestenosis posterior a la angioplastia, promueve la curación de las arterias
Arteria de control lesionada tratada con proteína fluorescente de infrarrojo cercano, representa la reestenosis en el centro. Crédito: Imagen transversal cortesía de Hana Totary-Jain, USF Health
La intervención coronaria percutánea (PCI), comúnmente conocida como angioplastia con stent, abre las arterias obstruidas y salva vidas. A pesar de su beneficio en el tratamiento de la aterosclerosis que causa la enfermedad de las arterias coronarias, este procedimiento mínimamente invasivo común aún presenta complicaciones graves para algunos pacientes.
La angioplastia consiste en inflar un globo en la punta de un catéter para comprimir los depósitos de grasa (placas) contra la pared de la arteria, restaurando así el flujo sanguíneo a los vasos estrechos u obstruidos. El procedimiento guiado por imágenes a menudo se combina con la colocación de stents diminutos de malla expandible sin recubrimiento o stents recubiertos con fármacos antiproliferativos de liberación lenta. Los stents liberadores de fármacos ayudan a evitar el crecimiento de tejido cicatricial (proliferación de células musculares lisas) en la arteria para que el vaso no vuelva a cerrarse, lo que se conoce como reestenosis.
Sin embargo, los fármacos antiproliferativos actuales inhiben indiscriminadamente la crecimiento de todas las células cercanas, incluida la capa de células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos. Estas células endoteliales evitan la formación de coágulos de sangre (trombosis) dentro del stent y la formación de más placas (neoaterosclerosis), que pueden desencadenar un ataque cardíaco o una muerte cardíaca súbita.
Enfocado en abordar esta complicación del tratamiento, University of South Los investigadores de Florida Health (USF Health) Morsani College of Medicine desarrollaron recientemente una nanoterapia de próxima generación. Sus hallazgos preclínicos se detallan en un estudio publicado el 2 de febrero en Molecular Therapy.
La nanoterapia consta de un péptido no tóxico conocido como p5RHH y un ARN mensajero sintético (ARNm) que lleva las instrucciones genéticas, o el código, que necesitan las células para producir proteínas. Simplemente mezclando p5RHH con el ARNm, se autoensamblan espontáneamente en nanopartículas compactadas que se dirigen específicamente a las regiones lesionadas de las arterias en modelos de ratones que imitan la angioplastia. Las nanopartículas contienen un interruptor de microARN agregado al ARNm.
«Uno de los principales desafíos de la enfermedad cardiovascular sigue siendo la entrega de terapias dirigidas específicamente a las regiones de la placa y las células que forman las placas, incluidas las células del músculo liso. y las células inflamatorias sin afectar las células endoteliales o las regiones sanas», dijo la investigadora principal del estudio, Hana Totary-Jain, Ph.D., profesora asociada de fisiología farmacológica molecular en la Facultad de Medicina Morsani de USF Health.
Para ello, los investigadores utilizaron ARNm que codifica la proteína p27, que bloquea el crecimiento celular. Agregaron al ARNm un microARN específico de células endoteliales para generar un interruptor de microARN. El diseño de este interruptor de microARN permitió a los investigadores activar el ARNm en las células del músculo liso para inhibir su crecimiento y la formación de reestenosis. También les permitió apagar el ARNm en las células endoteliales para que estas células pudieran crecer sin inhibiciones y sanar rápidamente el vaso sanguíneo dañado.
La arteria lesionada tratada con nanoterapia con interruptor de microARN muestra una arteria abierta (sin reestenosis) y una capa de células endoteliales clara marcado en verde. Crédito: Imagen transversal cortesía de Hana Totary-Jain, USF Health
«Si podemos idear una terapia antiproliferativa que se dirija específicamente a las células de los músculos lisos cardiovasculares y las células inflamatorias infiltrantes pero que no afecte a las células endoteliales que hemos hecho con el diseño de nuestros interruptores de microARN, deberíamos poder lograr los efectos terapéuticos de los stents liberadores de fármacos sin la desventaja de la trombosis y la neoaterosclerosis», dijo el autor principal del artículo, John Lockhart, Ph.D., quien trabajó en el estudio como estudiante de doctorado en USF Health Molecular Pharmacology and Physiology. El Dr. Lockhart continúa su formación posdoctoral en Moffitt Cancer Center.
El último estudio se basa en investigaciones previas del Dr. Totary-Jain, lo que indica que una terapia basada en microARN funcionó mejor que los stents liberadores de fármacos en un modelo de rata de angioplastia. Ese trabajo usó un vector de adenovirus para llevar la terapia selectiva de células a las arterias lesionadas. En este estudio, el vector viral se reemplazó con una alternativa de nanopartículas, un cambio necesario para evitar problemas de seguridad y hacer avanzar la terapia hacia el uso en pacientes.
Las nanopartículas en investigación se inyectaron en ratones con arterias que imitaban la lesión vascular posterior a la angioplastia cada tres días durante dos semanas (5 dosis en total). Los ratones tratados con nanopartículas que contenían el interruptor de miARN redujeron significativamente la reestenosis y restauraron por completo el crecimiento de células endoteliales en la arteria lesionada, en comparación con los animales tratados con nanopartículas que contenían ARNm sin el interruptor de miARN, informan los investigadores.
Además , las nanopartículas entregaron eficientemente su carga de ARNm, sin degradación, únicamente a las regiones de la arteria donde las células endoteliales estaban dañadas. Las partículas no se acumularon de forma tóxica ni en las células de los órganos sanos (hígado, bazo, pulmones o riñones) ni en las arterias no lesionadas adyacentes a las que requerían tratamiento. Los investigadores no observaron reacciones o resultados adversos en los ratones tratados con las nanopartículas.
En general, los hallazgos sugieren que las nanopartículas de cambio de miARN podrían aplicarse clínicamente para prevenir selectivamente la reestenosis después de la ICP al enfocarse específicamente en áreas de células endoteliales. daño para permitir un crecimiento celular más rápido y la reparación de las arterias lesionadas.
Los investigadores de USF Health planean investigar el potencial de las nanopartículas de interruptor de microARN para tratar directamente las placas ateroscleróticas, eliminando así la necesidad de PCI.
«La enfermedad cardiovascular sigue siendo la principal causa de muerte», dijo el Dr. Totary-Jain, miembro del USF Health Heart Institute. «Esta investigación ofrece una promesa para el desarrollo de nuevas terapias biomoleculares para avanzar en la lucha contra la enfermedad arterial coronaria y la enfermedad arterial periférica»,
Una persona muere de enfermedad cardiovascular cada 36 segundos en los EE. UU., según los Centros. para el Control y la Prevención de Enfermedades.
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La terapia selectiva puede mejorar la reparación arterial después de procedimientos cardiovasculares intervencionistas Más información: John H. Lockhart et al, Las nanopartículas autoensambladas de interruptor de miARN se dirigen a las regiones denudadas y previenen la reestenosis, Terapia Molecular (2021). DOI: 10.1016/j.ymthe.2021.01.032 Información de la revista: Molecular Therapy
Proporcionado por la Universidad del Sur de Florida Cita: La nanoterapia selectiva de células previene la posangioplastia reestenosis, promueve la curación de las arterias (2021, 10 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-cell-selective-nanotherapy-post-angioplastia-restenosis-artery.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.