(Phys.org) —Un equipo de investigación dirigido por Brigham and Women's Hospital (BWH) ha desarrollado y probado una nueva plataforma de nanopartículas que entrega de manera eficiente proteínas clínicamente importantes in vivo en pruebas iniciales de prueba de concepto. Nanopartículas, que son partículas que miden nanómetros de tamaño, prometen para una amplia gama de aplicaciones, incluida la terapéutica humana. La principal ventaja de la nueva plataforma, conocida como nanopartícula de termoesponja, es que elimina la necesidad de disolventes agresivos, lo que puede dañar las mismas moléculas que las partículas están diseñadas para transportar.

El estudio aparece en línea el 21 de octubre en Nano letras .

"Un desafío central en la aplicación de la tecnología de nanopartículas a la terapéutica de proteínas es preservar la actividad biológica de las proteínas, que puede ser inactivado por los disolventes orgánicos utilizados en la ingeniería de nanopartículas, "dijo Omid Farokhzad, MARYLAND, Director del Laboratorio BWH de Nanomedicina y Biomateriales. "Nuestra investigación demuestra que la plataforma de termoesponja, que permite la carga de proteínas sin disolventes, es un enfoque prometedor para la entrega de una variedad de proteínas, incluyendo proteínas altamente lábiles como IL-10 ".

Las terapias basadas en proteínas forman una clase importante de medicamentos para tratar una variedad de enfermedades humanas. Sin embargo, Los desafíos importantes en su desarrollo han dado lugar, en general, a trayectorias de desarrollo muy lentas. Para superar estos desafíos, Farokhzad y sus colegas buscaron crear métodos mejorados de nanopartículas para administrar terapias con proteínas.

Las nuevas nanopartículas de termoesponja (TNP) que desarrollaron están compuestas por polímeros biocompatibles y biodegradables. Estos polímeros incluyen una central, núcleo esférico, hecho del polímero poli (D, L-lactida), y una "termoesponja" exterior "hecho de un polímero polaxómero. El núcleo puede tener carga positiva o negativa, para permitir el suministro de proteínas cargadas negativamente o positivamente, respectivamente. En tono rimbombante, la cubierta de la termoesponja puede expandirse o contraerse a medida que cambian las temperaturas, lo que permite la carga de proteínas sin disolventes en el TNP.

Los investigadores seleccionaron una variedad de proteínas diferentes para cargarlas en los TNP, incluyendo interleucina-10 cargada positivamente (IL-10) y eritropoyetina, e insulina cargada negativamente y hormona del crecimiento humana. Las proteínas mostraron patrones similares de liberación sostenida durante cuatro días después de la carga. lo que indica que los TNP pueden administrar eficazmente una variedad de proteínas.

Otras pruebas mostraron que las proteínas cargadas en los TNP retuvieron su bioactividad durante la carga y liberación de los TNP.

En tono rimbombante, en estudios de modelos preclínicos, La carga de IL-10 o insulina en los TNP resultó en aumentos dramáticos en la exposición sistémica a las proteínas, espacio libre reducido, y aumento de la vida media circulante de las proteínas en comparación con la proteína nativa sin TNP.

"Los TNP se han diseñado y creado con nanoingeniería teniendo en cuenta la bioactividad de las proteínas, donde optimizamos una nanotecnología sin solventes que puede atrapar proteínas de varios tamaños y cargas basadas en las diferencias de temperatura en la capa de las nanopartículas. Esta metodología es adecuada para la administración de una variedad de proteínas terapéuticas y potencialmente puede conducir a la traducción clínica fácil de nanopartículas para la administración de productos biológicos. "dijo Won IL Choi, Doctor., becario postdoctoral en el Laboratorio BWH de Nanomedicina y Biomateriales.