Investigadores del MIT y del Brigham and Women's Hospital han desarrollado nanopartículas que pueden administrar medicamentos contra la obesidad directamente al tejido graso. Los ratones con sobrepeso tratados con estas nanopartículas perdieron el 10 por ciento de su peso corporal durante 25 días, sin mostrar ningún efecto secundario negativo.

Los fármacos actúan transformando el tejido adiposo blanco, que está hecho de células que almacenan grasa, en tejido adiposo marrón, que quema grasa. Los medicamentos también estimulan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en el tejido graso, lo que refuerza positivamente la focalización de las nanopartículas y ayuda en la transformación de blanco a marrón.

Estas drogas que no están aprobados por la FDA para tratar la obesidad, no son nuevos, pero el equipo de investigación desarrolló una nueva forma de administrarlos para que se acumulen en los tejidos grasos, ayudando a evitar efectos secundarios no deseados en otras partes del cuerpo.

"La ventaja aquí es que ahora tiene una forma de apuntar a un área en particular y no darle al cuerpo efectos sistémicos. Puede obtener los efectos positivos que desearía en términos de antiobesidad, pero no los negativos que a veces ocurren, "dice Robert Langer, Profesor del Instituto David H. Koch del MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT.

Langer y Omid Farokhzad, director del Laboratorio de Nanomedicina y Biomateriales del Hospital Brigham and Women's, son los autores principales del estudio, que aparece en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias la semana del 2 de mayo. Los autores principales del artículo son el ex postdoctorado del MIT Yuan Xue y el ex postdoctorado de BWH Xiaoyang Xu.

Apuntando a la grasa

Langer y sus colegas han demostrado previamente que promover el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un proceso conocido como angiogénesis, puede ayudar a transformar el tejido adiposo y conducir a la pérdida de peso en ratones. Sin embargo, Los medicamentos que promueven la angiogénesis pueden ser dañinos para el resto del cuerpo.

Para tratar de superar eso Langer y Farokhzad recurrieron a la estrategia de administración de fármacos de nanopartículas que han desarrollado en los últimos años para tratar el cáncer y otras enfermedades. Al dirigir estas partículas al sitio de la enfermedad, pueden administrar una dosis poderosa mientras minimizan la acumulación de la droga en otras áreas.

Los investigadores diseñaron las partículas para transportar los fármacos en sus núcleos hidrófobos, unido a un polímero conocido como PLGA, que se utiliza en muchas otras partículas de administración de fármacos y dispositivos médicos. Empacaron dos medicamentos diferentes dentro de las partículas:rosiglitazona, que ha sido aprobado para tratar la diabetes pero no se usa ampliamente debido a los efectos secundarios adversos, y un análogo de prostaglandina (un tipo de hormona humana). Ambos fármacos activan un receptor celular conocido como PPAR, que estimula la angiogénesis y la transformación adiposa.

La capa exterior de las nanopartículas consta de otro polímero, CLAVIJA, incrustado con moléculas de dirección que guían las partículas hacia el destino correcto. Estas moléculas de dirección se unen a proteínas que se encuentran en el revestimiento de los vasos sanguíneos que rodean el tejido adiposo.

Los investigadores probaron las partículas en ratones que se habían vuelto obesos después de haber sido alimentados con una dieta alta en grasas. Los ratones perdieron alrededor del 10 por ciento de su peso corporal, y también disminuyeron sus niveles de colesterol y triglicéridos (moléculas que son el principal componente de la grasa corporal en los seres humanos). Los ratones también se volvieron más sensibles a la insulina. (La obesidad a menudo conduce a insensibilidad a la insulina, que es un factor de riesgo para la diabetes tipo 2).

Los ratones no mostraron ningún efecto secundario del tratamiento, que se entregó cada dos días durante 25 días.

Desafíos de entrega

Con el sistema actual, las partículas se inyectan por vía intravenosa, lo que podría hacer que este enfoque sea adecuado para pacientes con obesidad mórbida que tienen un riesgo significativo de enfermedades relacionadas con la obesidad, Dice Farokhzad.

"Para que sea más ampliamente aplicable al tratamiento de la obesidad, tenemos que encontrar formas más fáciles de administrar estas nanopartículas específicas, como oralmente, " él dice.

El desafío de administrar nanopartículas por vía oral es que les resulta difícil penetrar el revestimiento de los intestinos. En un estudio anterior, sin embargo, Langer y Farokhzad desarrollaron una nanopartícula recubierta con anticuerpos que se unen a los receptores que se encuentran en las superficies de las células que revisten el intestino. permitiendo que las nanopartículas se absorban a través del tracto digestivo. Más recientemente, Farokhzad y sus colegas han desarrollado otra nanopartícula administrada por vía oral que usa transferrina, una proteína involucrada en el transporte de hierro en el cuerpo, para facilitar el transporte activo de nanopartículas a través del intestino.

Los investigadores también esperan encontrar objetivos de tejido adiposo más específicos para las nanopartículas, lo que podría reducir aún más la posibilidad de efectos secundarios, y también pueden investigar el uso de otras drogas con menor toxicidad.

"Este es un enfoque de prueba de concepto para apuntar selectivamente al tejido adiposo blanco y 'oscurecerlo' para permitir que el cuerpo queme grasa. La tecnología podría luego usarse con otras moléculas de fármacos que puedan desarrollarse u otros objetivos que puedan surgir ''. hasta, "Dice Farokhzad.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y un premio Koch-Prostate Cancer Foundation en nanoterapéutica.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.