Las nanopartículas se meten debajo de la piel
Nanopartículas (en rojo) absorbidas por las células de la pielZHENG ET AL, 2012
Los humectantes de hoy pueden hacer que la piel luzca y se sienta mejor, pero los productos del mañana ser capaz de desactivar los genes que subyacen a muchas enfermedades de la piel. Investigadores de la Universidad Northwestern han creado pequeñas nanopartículas que pueden silenciar los genes relacionados con enfermedades en las células de la piel después de aplicarlas a través de una crema o ungüento.
Descrito hoy en las Proceedings of the National Academy of Sciences, las partículas consisten en pequeñas hebras de ARN, densamente empaquetadas alrededor de un núcleo de oro. Fueron 100 veces más efectivos para cerrar un gen objetivo que un método alternativo que usa lípidos para transportar el ARN a las células, y no mostraron efectos nocivos después de semanas de uso. Con más pruebas y desarrollo, podrían proporcionar nuevas formas de tratar el cáncer de piel, la psoriasis y otros trastornos de la piel causados por genes defectuosos o hiperactivos.
“Es un logro importante y uno…
Varios medicamentos existentes se dirigen a los genes involucrados en las enfermedades de la piel, pero generalmente se administran en forma de píldora o mediante goteo intravenoso. Esto expone los órganos internos a los medicamentos, lo que puede provocar efectos secundarios tóxicos. Los medicamentos tópicos, que se aplican directamente sobre la piel, serían más seguros, pero la epidermis o capa externa de la piel es una barrera formidable, dijo Amy Paller, dermatóloga de Northwestern que dirigió el estudio con el nanotecnólogo Chad Mirkin, también de Northwestern.
Muchos grupos han recurrido a los pequeños ARN de interferencia (siRNA) como una forma de silenciar genes específicos en las células de la piel. Hay muchas formas de introducir ARN de contrabando en la piel, incluidos láseres, ultrasonidos, agujas microscópicas y chaperonas químicas, pero estos métodos a menudo dependen de equipos especiales y pueden ser dolorosos. Además, debido a que gran parte del ARN se perderá en el proceso, deben comenzar con niveles extremadamente altos de ARN para obtener suficiente dentro de la piel. E incluso si el ARN atraviesa la epidermis, se destruye muy rápidamente.
Mirkin ha resuelto estos problemas mediante la unión de siRNA a nanopartículas de oro, un enfoque que ha estado desarrollando durante muchos años. Las partículas son seguras, estables y capaces de entrar prácticamente en cualquier célula con la que entren en contacto.
Cuando se combinan con un humectante comercial, Mirkin y Paller descubrieron que las partículas penetran casi el 100 % de las células de la piel humana en vitroa un mejor resultado que para cualquier otro tipo de célula probado hasta ahora.
Los investigadores utilizaron nanopartículas que transportaban siRNA que suprimían EGFR, un gen que controla el crecimiento de las células de la piel, y es demasiado activo en muchos cánceres. Una vez dentro de las células, las partículas suprimieron la expresión de EGFR en alrededor de un 90 por ciento, y lo hicieron con 100 veces menos ARN que el método basado en lípidos disponible en el mercado. Las partículas también podrían entrar en la piel de ratones sin pelo y muestras de piel humana, donde redujeron la expresión de la actividad EGFR en un 65 % y un 52 %, respectivamente.
Mirkin y Paller encontraron que las nanopartículas no causaron ningún efecto nocivo y apenas afectaron la expresión de genes además del EGFR. Tampoco atrajeron la atención del sistema inmunitario, probablemente porque las células inmunitarias no pueden llegar a las moléculas de ARN individuales, que están tan estrechamente agrupadas alrededor de los núcleos de oro.
Las construcciones se eliminaron casi por completo de la piel. dentro de los 10 días, y apenas se extendió desde el sitio de aplicación. No los detectamos en órganos internos, dijo Paller. Incluso después de 3 semanas de aplicación, había una pequeña cantidad en el hígado [y el bazo] y esencialmente nada en otros órganos.
Los estudios realizados hasta ahora son relativamente a corto plazo, por lo que será importante determinar si hay efectos secundarios a largo plazo inherentes a esta tecnología, dijo Leachman. En este punto, los datos son extremadamente prometedores y es de esperar que otros grupos y otros trastornos los reproduzcan rápidamente.
La tecnología está siendo desarrollada ahora por AuraSense Therapeutics, una empresa en la que Mirkin tiene un interés financiero. Los investigadores ahora están realizando estudios sobre el cáncer de piel, la psoriasis, las úlceras cutáneas diabéticas y los trastornos genéticos debido a mutaciones negativas dominantes, dijo Paller. Estos podrían extenderse fácilmente a otros problemas comunes de la piel, como el eczema, la calvicie o las arrugas.
D. Zheng et al., Entrega tópica de conjugados de nanopartículas de ácido nucleico esférico basados en ARNip para la regulación génica, Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.1118425109, 2012.
¿Le interesa leer más?
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados y mucho más. Únase para gratis hoy¿Ya eres miembro?Iniciar sesión aquí