Silenciar los genes que han funcionado mal es un enfoque importante para tratar enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardíacas. Un enfoque eficaz consiste en administrar fármacos elaborados a partir de pequeñas moléculas de ácido ribonucleico, o ARN, que se utilizan para inhibir la expresión génica. Los medicamentos, en esencia, imitar un proceso natural llamado interferencia de ARN.
En un nuevo artículo que aparece hoy en línea en la revista, Cartas de Química Medicinal ACS , Los investigadores del Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham han desarrollado nanopartículas que parecen resolver un gran desafío en la entrega de moléculas de ARN, llamado pequeño ARN de interferencia, o ARNip, a las celdas donde se necesitan. Al sintetizar una nanopartícula que libera su carga de ARNip solo después de que ingresa a las células objetivo, El Dr. Tariq M. Rana y sus colegas demostraron en ratones que podían administrar medicamentos que silenciaban los genes que querían.
"Nuestro estudio describe una estrategia para reducir los efectos tóxicos de las nanopartículas, y entregar un cargamento a su objetivo, "dijo el Dr. Rana, cuyo papel, "Entrega in vivo de ARNi mediante nanopartículas de interferencia reducibles (iNOP), "también incluyó contribuciones de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts y la Universidad de California en San Diego." Hemos encontrado una manera de liberar los compuestos de ARNip, para que sea más eficaz donde se necesita "Dijo el Dr. Rana.
En su experimento, el equipo sintetizó lo que ellos llaman nanopartículas interferentes, o iNOP, hecho de moléculas repetidamente ramificadas de un pequeño polímero natural llamado poli-L-lisina. Los iNOP se diseñaron especialmente con residuos cargados positivamente conectados por enlaces disulfuro y estos iNOPS se ensamblan en un complejo con moléculas de ARNip cargadas negativamente. Son los enlaces los que aseguran que las moléculas de ARNip permanezcan con la nanopartícula, denominado iNOP-7DS. Sin embargo, una vez dentro de las células objetivo, un antioxidante abundante y natural llamado glutatión rompe el vínculo, liberando las moléculas de ARNip. En su experimento, El Dr. Rana y sus colegas demostraron en el laboratorio que iNOP-7DS es reducible, es decir, los enlaces disulfuro que contienen las moléculas de ARNip pueden romperse.
A continuación, demostraron que iNOP-7DS se puede administrar de manera efectiva dentro de células hepáticas murinas cultivadas, donde las moléculas de ARNip silenciaron un gen llamado ApoB. Este gen ha sido notoriamente difícil de regular en las células del hígado con fármacos de molécula pequeña; Los niveles altos de la proteína que codifica ApoB pueden producir placas que causan enfermedad vascular.
El laboratorio del Dr. Rana mostró además en las pruebas que su nanopartícula permanecía estable en suero, sugiriendo que no se degrada en el torrente sanguíneo. Finalmente, los investigadores demostraron en pruebas con ratones que su nanopartícula iNOP-7DS se puede administrar de manera efectiva al hígado, bazo, y pulmón; y suprimió el nivel de ARN mensajero involucrado en la expresión del gen ApoB. En su experimento in vivo, encontraron que dosis extremadamente pequeñas de ARNip eran efectivas.
El siguiente paso, El Dr. Rana dijo:es aumentar la eficacia de iNOP-7DS en otros experimentos in vivo. "Nos gustaría apuntar no solo a ApoB, pero también genes causantes de cáncer y en otros tejidos. Ese es el próximo objetivo ". Al calcular el fenómeno natural de la interferencia del ARN, Los científicos están desarrollando nuevas formas de silenciar la expresión de genes errantes involucrados en enfermedades. Las nanopartículas desarrolladas por el Dr. Rana y sus colegas ofrecen una nueva estrategia potencial para ofrecer este poderoso enfoque terapéutico.
