Las nanopartículas similares a virus están hechas de proteínas estructurales. Crédito:Universidad de Queensland
Las drogas disfrazadas de virus están proporcionando nuevas armas en la batalla contra el cáncer, prometiendo una mayor precisión y menos efectos secundarios que la quimioterapia.
Investigadores del Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología (AIBN) de la Universidad de Queensland han diseñado una nanopartícula similar a un virus (VNP) que administra medicamentos directamente a las células donde se necesitan.
El autor principal de un artículo sobre el tema, Dr. Frank Sainsbury, dijo que el VNP estaba hecho de las proteínas estructurales que formaban la capa protectora del virus.
"Los virus han evolucionado para contener y proteger moléculas bioactivas, "Dijo el Dr. Sainsbury." También han desarrollado formas inteligentes de entrar en las células y entregar estas moléculas bioactivas.
"El VNP es un caparazón vacío. Parece un virus pero no es infeccioso. Esto lo hace seguro de usar como un sistema de administración de fármacos dirigido".
Con los genes virales infecciosos eliminados, Las cáscaras vacías se pueden cargar con pequeñas moléculas o proteínas, lo que da como resultado un paquete terapéutico bien protegido. El exterior del caparazón determina dónde irá el paquete.
La capacidad de enviar medicamentos directamente a su objetivo es un objetivo fundamental en el desarrollo de terapéutica eficaz.
Actualmente muchas drogas, incluidas las quimioterapias contra el cáncer, debe administrarse en dosis elevadas para que tenga un efecto terapéutico. Esto puede provocar efectos secundarios severos porque los medicamentos pueden dañar las células sanas y los objetivos previstos.
El Dr. Sainsbury y sus colegas desarrollaron un VNP utilizando el virus Bluetongue, que normalmente infecta a las vacas, ovejas y otros rumiantes.
Escogieron el virus por su caparazón estable, compuesto por cientos de proteínas que se sabe que se unen a una molécula que se encuentra en niveles altos alrededor de muchas células cancerosas.
El Dr. Sainsbury se asoció con el Dr. Michael Landsberg en la Facultad de Química y Biociencias Moleculares de la UQ e investigadores del Instituto de Biociencia Molecular y el Centro John Innes del Reino Unido.
Pudieron demostrar que las VNP porosas podrían llenarse con moléculas pequeñas para la administración de fármacos y también fue posible diseñar VNP para contener moléculas más grandes, como las proteínas terapéuticas.
En tono rimbombante, los investigadores demostraron que las VNP podían unirse a las células del cáncer de mama, y luego ser absorbido.
El Dr. Sainsbury dijo que el siguiente paso era cargar los VNP con medicamentos contra el cáncer y ver si podían matar las células cancerosas sin dañar las células sanas.
Aunque las VNP son muy complejas y difíciles de sintetizar, El Dr. Sainsbury dijo que podrían producirse fácilmente en las hojas de Nicotiana benthamiana, un pariente salvaje del tabaco.
Al proporcionar a las células vegetales instrucciones genéticas para producir VNP, la planta pudo ensamblar capas de proteínas de virus sin ningún cambio permanente en el código genético de la propia planta.
El Dr. Sainsbury dijo que algún día los invernaderos podrían producir grandes cantidades de nanopartículas en unos días.
"Esta investigación desbloquea una gran cantidad de aplicaciones potenciales en la administración terapéutica, "Dijo el Dr. Sainsbury.
Debido a que las nanopartículas que han diseñado son altamente estables, el equipo de investigación de AIBN está explorando otras aplicaciones de la biotecnología.