Las nanopartículas cargadas con ARNm otorgan propiedades para combatir enfermedades a las células

Un estudio publicado el 30 de agosto en Nature Communications presenta un nuevo enfoque para la terapia celular que es tan simple como “simplemente agregar agua”.

SEATTLE — Una nueva herramienta biomédica que utiliza nanopartículas que producen cambios genéticos transitorios en células específicas podría hacer que las terapias para una variedad de enfermedades, incluido el cáncer, la diabetes y el VIH, sean más rápidas y económicas de desarrollar, y más personalizables.

La herramienta, desarrollada por investigadores  del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson  y probada en modelos preclínicos, se describe en un artículo publicado el 30 de agosto en Nature Communications.

“Nuestro objetivo es agilizar la fabricación de terapias basadas en células”, dijo el autor principal, el  Dr. Matthias Stephan , miembro de la facultad de la División de Investigación Clínica Fred Hutch y experto en el desarrollo de biomateriales. “En este estudio, creamos un producto en el que simplemente lo agrega a las células cultivadas y eso es todo, sin pasos de fabricación adicionales”.

Stephan y sus colegas desarrollaron un sistema de entrega de nanopartículas para extender el potencial terapéutico del ARN mensajero, que entrega instrucciones moleculares desde el ADN a las células del cuerpo, dirigiéndolas a producir proteínas para prevenir o combatir enfermedades.

El enfoque de los investigadores se diseñó para centrarse en tipos de células específicos (células T del sistema inmunitario y células madre de la sangre) y entregar ARNm directamente a las células, lo que desencadena la expresión génica a corto plazo. Se llama programación genética de “golpear y correr” porque el efecto transitorio del ARNm no cambia el ADN, pero es suficiente para tener un impacto permanente en el potencial terapéutico de las células.

Lee mas  Gran avance en el cáncer de páncreas

Stephan y sus colegas usaron tres ejemplos en el artículo de Nature Communications para demostrar su tecnología:

– Las nanopartículas llevaron una herramienta de edición de genes a las células T del sistema inmunitario que eliminó sus receptores naturales de células T y luego se emparejó con genes que codifican un “receptor de antígeno quimérico” o CAR, una molécula sintética diseñada para atacar el cáncer.

– Dirigidas a las células madre de la sangre, las nanopartículas se equiparon con ARNm que permitió que las células madre se multiplicaran y reemplazaran las células cancerosas de la sangre con células sanas cuando se usaban en trasplantes de médula ósea.

– Nanopartículas dirigidas a las células CAR-T y que contienen ARNm de foxo1, que indica a las células T anticancerígenas que se conviertan en un tipo de célula de “memoria” que es más agresiva y destruye las células tumorales con mayor eficacia y mantiene la actividad antitumoral por más tiempo.

Otros intentos de introducir ARNm en células que combaten enfermedades han sido complicados. La gran molécula mensajera se degrada rápidamente antes de que pueda tener un efecto, y el sistema inmunitario del cuerpo la reconoce como extraña, que no proviene del ADN en el núcleo de la célula, y la destruye.

Stephan y sus colaboradores de Fred Hutch idearon una solución a esos obstáculos.

“Desarrollamos un nanoportador que se une y condensa el ARNm sintético y lo protege de la degradación”, dijo Stephan. Los investigadores rodearon la nanopartícula con una envoltura cargada negativamente con un ligando de orientación adherido a la superficie para que la partícula se aloje selectivamente y se una a un tipo de célula en particular.

Lee mas  La vitamina B es clave para reducir la probabilidad de enfermedad de Alzheimer

Las células tragan el diminuto transportador, que puede cargarse con diferentes tipos de ARNm creado por el hombre. “Si sabes por la literatura científica que una vía de señalización funciona en sinergia, podrías co-entregar ARNm en una sola nanopartícula”, dijo Stephan. “Cada célula que toma la nanopartícula puede expresar ambas”.

El enfoque consiste en mezclar las nanopartículas liofilizadas con agua y una muestra de células. En cuatro horas, las celdas comienzan a mostrar signos de que la edición ha tenido efecto. Se pueden administrar refuerzos si es necesario. Hechas de un biomaterial que se disuelve, las nanopartículas se eliminan del cuerpo como otros desechos celulares.

“Simplemente agregue agua a nuestro producto liofilizado”, dijo Stephan. Dado que se basa en tecnologías existentes y no requiere conocimientos de nanotecnología, tiene la intención de que sea una forma estándar para que los ingenieros de terapia celular desarrollen nuevos enfoques para tratar una variedad de enfermedades.

El enfoque podría reemplazar la electroporación que requiere mucha mano de obra, una técnica de fabricación de células de varios pasos que requiere equipos especializados y salas limpias. Todo el manejo acaba destruyendo muchas de las células, lo que limita la cantidad que se puede utilizar en los tratamientos de los pacientes.

Más suave para las células, el sistema de nanopartículas desarrollado por el equipo de Fred Hutch mostró que hasta 60 veces más células sobreviven al proceso en comparación con la electroporación. Esta es una característica crítica para garantizar que suficientes células sean viables cuando se transfieran a los pacientes.

“Puedes imaginarte tomando las nanopartículas, inyectándolas en un paciente y luego ya no tienes que cultivar células”, dijo.

Lee mas  Efectos secundarios del litio

Stephan probó la tecnología con células cultivadas en el laboratorio y aún no está disponible como tratamiento. Stephan está buscando socios comerciales para llevar la tecnología hacia aplicaciones adicionales y hacia ensayos clínicos donde podría convertirse en una terapia.

La familia Bezos, una subvención del Consorcio de Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud   , la Fundación Nacional de Ciencias y la Sociedad Estadounidense del Cáncer financiaron el estudio.

Los otros coautores son: Howard Moffett, Michael Coon, Stefan Radtke, Sirkka Stephan, Laura McKnight, Abigail Lambert, Barry Stoddard y Hans-Peter Kiem.

Nota: Los científicos de Fred Hutch desempeñaron un papel en el desarrollo de estos descubrimientos, y Fred Hutch y algunos de sus científicos pueden beneficiarse financieramente de este trabajo en el futuro.

Artículos Relacionados:

  • Gundry MD 24 Strain Probiotic Review 2022 – Probiótico para apoyo digestivo
  • Reseñas de Kiierr – Gorro láser 2022 para el crecimiento del cabello
  • Gundry MD Power Blues – Reseñas de suplementos de 2022 y guía de compra
  • Reseñas de Noxitril 2022: ¿funciona para el realce masculino o es una estafa?
  • Los mejores terapeutas holísticos cerca de mí 2022: 5 asesoramiento espiritual
  • Los mejores estetoscopios de 2022: reseñas de las 10 mejores marcas

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.