Los anticuerpos mejoran el suministro de nanopartículas de ácidos nucleicos terapéuticos
Sistemas de suministro de nanopartículas guiados por anticuerpos. Crédito: Baylor College of Medicine
La investigación ha demostrado que algunos ácidos nucleicos, como el ARN mensajero (ARNm), el ADN y moléculas relacionadas, pueden ser tratamientos efectivos para enfermedades en entornos de laboratorio, lo que aumenta las expectativas de que se podrían desarrollar terapias humanas mejoradas para las condiciones. incluyendo el cáncer y las enfermedades genéticas y vasculares. Los ácidos nucleicos terapéuticos (TNA) pueden potencialmente servir como herramientas, fármacos o vacunas para el tratamiento, prevención o diagnóstico de condiciones a nivel genético.
«Actualmente, un puñado de TNA han sido aprobados para aplicaciones clínicas y los ensayos clínicos están en camino», dijo el Dr. Changyi Johnny Chen, profesor de cirugía y biología molecular y celular en el Baylor College of Medicine. «Sin embargo, el progreso es limitado principalmente porque los TNA generalmente son difíciles de administrar de manera efectiva en los organismos vivos».
Cuando los ácidos nucleicos desnudos ingresan al cuerpo, encuentran varios obstáculos que limitan su disponibilidad. Por ejemplo, pueden enfrentarse a barreras endoteliales que reducen su distribución deseada. También pueden hacer frente a una rápida digestión enzimática, retención hepática, eliminación renal y acumulación inesperada en el tejido «equivocado». Los TNA pueden activar el sistema inmunitario y causar efectos secundarios graves.
«A pesar de los obstáculos que limitan sus aplicaciones, los TNA son enfoques prometedores para tratar una variedad de afecciones. Mi laboratorio está interesado en desarrollar estrategias que puedan aumentar su seguridad y eficacia al mejorar su administración», dijo Chen.
Uno de los sistemas de administración más utilizados son los liposomas, diminutos sacos esféricos de lípidos formados artificialmente que encierran una gota de agua que transporta TNA. También se han utilizado sistemas de entrega basados en virus. Ambas estrategias han sido útiles, pero presentan desafíos de eficacia y seguridad.
Nanopartículas LGA-PEI
Desde que se mudaron a Baylor en 2002, el laboratorio de la Dra. Qizhi Cathy Yao, profesora de cirugía, virología molecular y microbiología y patología e inmunología, y el laboratorio de Chen han estado trabajando en el desarrollo de terapias efectivas para el cáncer de páncreas.
«Nuestros hallazgos anteriores han demostrado que ciertos ARN, como el microARN-198 (miR- 198), un supresor de tumores natural, podría tener aplicaciones clínicas en el cáncer», dijo Chen. «Si lo hicieran, necesitaríamos un sistema de administración eficaz y seguro, que no estaba disponible en ese momento».
«Durante muchos años, mi laboratorio ha estado desarrollando sistemas de administración de TNA», dijo Chen. . «Finalmente, diseñamos, sintetizamos y caracterizamos un nuevo enfoque basado en polímeros de polietilenimina (PEI) modificados con ácido láctico-co-glicólico (LGA), llamado LGA-PEI».
Los polímeros LGA-PEI se forman espontáneamente nanopartículas con capas que envuelven los TNA como miR-198, protegiéndolos de la digestión enzimática y mejorando la absorción celular. Para el cáncer, la captación mejorada de nanopartículas cargadas con TNA podría conducir a mejores efectos anticancerígenos. Los experimentos con células en el laboratorio y modelos de ratón mostraron que la administración de TNA con nanopartículas LGA-PEI era menos tóxica que las nanopartículas anteriores.
«Nuestros resultados fueron alentadores, pero aún queríamos mejorar aún más nuestro sistema de administración «, dijo Chen. «En este estudio, agregamos anticuerpos o fragmentos de anticuerpos a nuestras nanopartículas LGA-PEI para ajustar su administración a cánceres específicos».
Los anticuerpos mejoran la administración
Los anticuerpos son proteínas producidas por el sistema inmunitario. sistema que puede reconocer y unirse a marcadores específicos en la superficie celular. Cuando los anticuerpos se unen a otras moléculas o nanopartículas, pueden mediar su entrega a células cancerosas específicas mostrando marcadores únicos que no están en otras células, apuntando a las células cancerosas mientras que en su mayoría no afectan a las células normales.
Por ejemplo, Chen y otros demostraron previamente que la proteína mesotelina (MSLN) se expresa abundantemente en algunos cánceres humanos, incluido el cáncer de páncreas. Sin embargo, MSLN tiene una expresión limitada en los tejidos normales del cuerpo, lo que lo convierte en un candidato para la terapia contra el cáncer.
«En el estudio actual, vinculamos con éxito un fragmento de anticuerpo contra MSLN a nuestro polímero LGA-PEI y usó etiquetas fluorescentes para mostrar una mejor administración de TNA dirigida por MSLN en células de cáncer de páncreas cultivadas en el laboratorio y en modelos animales», dijo Chen.
El laboratorio de Chen está interesado en realizar estudios que prueben la eficacia de este sistema de administración de orientación activa para inhibir el crecimiento tumoral y la metástasis, así como para mejorar la supervivencia general de los animales portadores de tumores en comparación con la administración de orientación pasiva u otros sistemas de administración no dirigidos.
La mejora nanoparticle delivery system es una plataforma tecnológica que se puede extender a otros tipos de cáncer o enfermedades para el desarrollo de nuevos tratamientos, estrategias de diagnóstico molecular o vacunas.
El estudio fue publicado en Pharmaceuticals.
Explore más
Vehículos de administración basados en nanomateriales: Lo último en desarrollo de vacunas contra el cáncer Más información: Jian-Ming L et al, Two Antibody-Guided Lactic-co-Glycolic Acid-Polietilenimina (LGA-PEI) Sistemas de suministro de nanopartículas para ácidos nucleicos terapéuticos, productos farmacéuticos (2021). DOI: 10.3390/ph14090841 Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: Los anticuerpos mejoran la entrega de nanopartículas de ácidos nucleicos terapéuticos (13 de octubre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021 -10-antibodies-nanoparticle-delivery-therapeutic-nucleic.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.