Los investigadores de la Facultad de Medicina han desarrollado una nueva fórmula para administrar el péptido terapéutico apelina al tejido cardíaco. El sistema de entrega, que aumenta drásticamente la estabilidad del péptido, se muestra prometedor para el tratamiento de enfermedades cardíacas en humanos, dijeron los investigadores.

Los ratones con hipertrofia cardíaca inducida e insuficiencia cardíaca que recibieron apelina a través del nuevo sistema de administración mostraron una mejora significativa. dijo Jayakumar Rajadas, Doctor, fundador y director del Laboratorio de Biomateriales y Administración Avanzada de Medicamentos de la escuela.

Un artículo que describe los hallazgos se publicó en línea el 13 de octubre en Biomateriales .

"Este es un avance muy importante en el campo de la terapéutica cardiovascular, "dijo Rajadas, un autor principal del artículo, quien también es subdirector de la división de farmacología cardiovascular del Stanford Cardiovascular Institute. El autor principal es el académico postdoctoral Vahid Serpooshan, MARYLAND, Doctor.

La afección cardíaca conocida como hipertrofia, que se atribuye comúnmente a la muerte súbita en los atletas, es generalmente una enfermedad hereditaria que se desencadena por estrés cardíaco debido al ejercicio extremo, hipertensión, mal funcionamiento de la válvula o infarto ventricular.

Vida media plasmática corta de la apelina

Los receptores acoplados a proteínas G en la superficie del tejido cardíaco funcionan como sensores de estrés. Se unen al péptido apelina en un proceso crucial para prevenir la disfunción cardíaca. Cuando el corazón está sobrecargado por varios factores estresantes, el cuerpo produce más apelina para este proceso. Aunque no está claro por qué, los pacientes con hipertrofia tienen niveles bajos de apelina, que se consumen aún más con factores estresantes adicionales, como hipertensión.

En un modelo de tratamiento similar a administrar insulina a pacientes con diabetes, los médicos han intentado tratar estas afecciones cardíacas con dosis de apelina. El agente terapéutico se administra por vía intravenosa al tejido cardiovascular, pero debido a su corta vida media —el fármaco se elimina rápidamente del plasma sanguíneo— el éxito de este tratamiento ha sido limitado.

"Este enfoque resultó ser un desafío, ya que la apelina tiene una vida media muy corta de unos ocho minutos en la sangre y, por lo tanto, una biodisponibilidad limitada. "Dijo Rajadas.

Rajadas, un experto en el campo de la nanotecnología, la ingeniería de sistemas funcionales a escala molecular para crear "nanoestructuras", vio un potencial para mejorar el sistema de entrega del péptido al tejido cardíaco. La nanotecnología se ha utilizado para estabilizar agentes terapéuticos en el cuerpo y dirigirlos a tejidos específicos durante los últimos 10 años. él dijo. En este caso, la idea era proteger los péptidos de apelina que se degradan rápidamente con grandes moléculas estables durante su transporte al tejido diana.

El caballo de Troya

El equipo de investigación desarrolló una técnica novedosa para aumentar la estabilidad de los frágiles péptidos de apelina protegiéndolos con una cubierta lipídica que Rajadas denomina el método de administración del "caballo de Troya". Los "nanoportadores" de liposomas encapsulan la apelina y la hacen pasar a través de la sangre hasta el tejido cardíaco.

Las nanobullets de apelina resultantes, "como se refieren a ellos los investigadores, luego se administraron a través del sistema sanguíneo al tejido cardiovascular de ratones con afecciones cardíacas hipertróficas inducidas. La teoría era que el apelín no se liberaría hasta que estuviera cerca del tejido cardíaco.

Cuando los investigadores entregaron la preparación de nanopartículas en dos inyecciones durante 14 días a los ratones, los animales mostraron una recuperación espectacular en comparación con los del grupo de control, que solo recibió solución salina o tratamiento con apelín descubierto, Dijo Rajadas.

"Apelin en esta forma podría eventualmente usarse como tratamiento para humanos administrado como una inyección en lugar de por vía intravenosa como en el pasado, ", dijo Rajadas." La idea es que las inyecciones mensuales o bimestrales regulares puedan aliviar los síntomas ".