(PhysOrg.com) - Un equipo multiinstitucional de investigadores y médicos ha publicado la primera prueba de que una nanopartícula dirigida puede entrar en tumores. entregar pequeños ARN interferentes de doble cadena (ARNip), y apague la producción de una proteína importante del cáncer mediante un mecanismo conocido como interferencia de ARN (ARNi). Es más, el equipo proporcionó la primera demostración de que este nuevo tipo de terapia, infundido en el torrente sanguíneo, puede llegar a los tumores humanos de una manera dependiente de la dosis, es decir, un mayor número de nanopartículas enviadas al cuerpo conduce a un mayor número de nanopartículas en las células tumorales. Estos dos hallazgos se lograron en ensayos clínicos de fase I en los que los investigadores están probando una construcción de nanopartículas de ARNip como terapia contra el cáncer.
Estos resultados, que fueron publicados en la revista Naturaleza , Demostrar la viabilidad de utilizar tanto nanopartículas como terapias basadas en ARNi en pacientes. y abrir la puerta a futuras terapias que "cambien las reglas del juego" que ataquen el cáncer y otras enfermedades a nivel genético, dice el líder del equipo Mark E. Davis del Instituto de Tecnología de California. El Dr. Davis también es miembro del Nanosystems Biology Cancer Center, un Centro del Instituto Nacional del Cáncer para la Excelencia en Nanotecnología del Cáncer.
El descubrimiento de RNAi, el mecanismo por el cual las cadenas dobles de ARN silencian los genes, ganó a los investigadores Andrew Fire y Craig Mello el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2006. Los científicos informaron por primera vez sobre el hallazgo de este mecanismo novedoso en gusanos en un artículo de Nature de 1998. Desde entonces, El potencial de este tipo de inhibición genética para conducir a nuevas terapias para enfermedades como el cáncer ha sido muy promocionado.
"RNAi es una nueva forma de detener la producción de proteínas, "dice el Dr. Davis. ¿Qué la convierte en una herramienta tan potencialmente poderosa, él añade, es el hecho de que su objetivo no es una proteína, el objetivo típico de los medicamentos contra el cáncer. Las áreas vulnerables de una proteína pueden estar ocultas dentro de sus pliegues tridimensionales, lo que dificulta que muchas terapias lleguen a ellos. A diferencia de, La interferencia de ARN se dirige al ARN mensajero (ARNm) que codifica la información necesaria para producir una proteína en primer lugar.
"En principio, "dice el Dr. Davis, "Eso significa que ahora todas las proteínas se pueden drogar porque su inhibición se logra mediante la destrucción del ARNm. Y podemos ir tras los ARNm de una manera muy diseñada, dados todos los datos genómicos que están y estarán disponibles".
Todavía, Ha habido numerosos obstáculos potenciales para la aplicación de la tecnología de ARNi como terapia en humanos. Uno de los más problemáticos ha sido encontrar una forma de transportar la terapéutica, que están formados por ARNip frágiles, en las células tumorales después de la inyección directa en el torrente sanguíneo. Dr. Davis, sin embargo, tenía una solución. Incluso antes del descubrimiento de RNAi, él y su equipo habían comenzado a trabajar en formas de administrar ácidos nucleicos a las células a través del torrente sanguíneo. Eventualmente crearon un sistema de cuatro componentes, con un polímero único llamado ciclodextrina, que se autoensambla en presencia de ARN en un objetivo, Nanopartícula que contiene ARNip. El sistema de administración de ARNip está en desarrollo clínico por Calando Pharmaceuticals, C ª., con sede en Pasadena, California.
"Estas nanopartículas pueden llevar los ARNip al sitio objetivo dentro del cuerpo, "dice el Dr. Davis. Una vez que alcanzan su objetivo, en este caso, las células cancerosas dentro de los tumores, las nanopartículas entran en las células y liberan los ARNip.
Como parte de su estudio, el equipo pudo detectar y obtener imágenes de nanopartículas dentro de las células obtenidas mediante biopsia de los tumores de varios de los participantes del ensayo de fase I. Además, El Dr. Davis y sus colegas pudieron demostrar que cuanto mayor es la dosis de nanopartículas administrada al paciente, cuanto mayor sea el número de partículas que se encuentran dentro de las células tumorales, el primer ejemplo de este tipo de respuesta dependiente de la dosis utilizando nanopartículas dirigidas. Aun mejor, El Dr. Davis dice:la evidencia mostró que los ARNip habían hecho su trabajo. En las células tumorales analizadas por los investigadores, el ARNm que codifica la proteína de crecimiento celular ribonucleótido reductasa, el objetivo del ARNip encapsulado en la nanopartícula, se había degradado. Esta degradación Sucesivamente, condujo a una pérdida de la proteína.
Más al punto, los fragmentos de ARNm encontrados tenían exactamente la longitud y la secuencia que deberían tener si hubieran sido escindidos en el lugar al que apunta el ARNip, señala el Dr. Davis. "Es la primera vez que alguien encuentra un fragmento de ARN de las células de un paciente que muestra que el ARNm se cortó exactamente en la base correcta mediante el mecanismo de iARN, ", dice." Demuestra que el mecanismo del ARNi puede ocurrir usando ARNip en un ser humano ".
Este trabajo, que se detalla en un documento titulado, "Evidencia de ARNi en humanos a partir de ARNip administrado sistémicamente a través de nanopartículas dirigidas, "fue apoyado en parte por la Alianza del NCI para la Nanotecnología en el Cáncer, una iniciativa integral diseñada para acelerar la aplicación de la nanotecnología a la prevención, diagnóstico, y tratamiento del cáncer. Investigadores del Centro Oncológico Compresivo Jonsson, la Universidad de California, Los Angeles, Terapéutica de investigación acelerada del sur de Texas (START), el Centro Oncológico Integral de City of Hope, y Calando Pharmaceuticals también participaron en este estudio.
Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
