Los miembros de la Facultad de Química de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov han desarrollado nuevos agentes nanométricos que podrían usarse como modalidades protectoras y antídoto eficientes contra el impacto de compuestos organofosforados neurotóxicos como pesticidas y agentes de guerra química. Los resultados de la investigación se publican en el Diario de liberación controlada .

El desarrollo de los primeros fármacos nanométricos comenzó hace más de 30 años, y en la década de 1990, las primeras nanomedicinas para el tratamiento del cáncer ingresaron al mercado. Estos medicamentos se basaban en liposomas, vesículas esféricas formadas por bicapas lipídicas. La nueva tecnología, desarrollado por Kabanov y sus colegas, utiliza una enzima encapsulada en una capa de polímero biodegradable a base de un aminoácido (ácido glutámico).

Alexander Kabanov de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, uno de los autores, dice, "A finales de la década de 1980, mi equipo (en ese momento en Moscú) y colegas japoneses dirigidos por el profesor Kazunori Kataoka de Tokio comenzaron a usar micelas poliméricas para la administración de moléculas pequeñas. Pronto, el campo de la nanomedicina explotó. En la actualidad, cientos de laboratorios en todo el mundo trabajan en esta área, aplicando una amplia variedad de enfoques para la creación de tales agentes nanométricos. Un medicamento a base de micelas poliméricas, desarrollado por una empresa coreana Samyang Biopharm, fue aprobado para uso humano en 2006 ".

El equipo del profesor Kabanov, después de mudarse a los EE. UU. en 1994, centrado en el desarrollo de micelas poliméricas, que podría incluir biopolímeros debido a interacciones electrostáticas. Inicialmente, los químicos estaban interesados ​​en el uso de micelas para la entrega de ARN y ADN, pero despues, Los científicos comenzaron a utilizar activamente este enfoque para el suministro de proteínas y enzimas al cerebro y otros órganos.

Alexander Kabanov dice:"En el momento, Trabajé en el Centro Médico de la Universidad de Nebraska, en Omaha, y para 2010, obtuvimos muchos resultados en esta área. Es por eso, cuando mi colega del Departamento de Enzimología Química de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, Prof. Natalia Klyachko, me pidió que solicitara una mega beca, el tema de investigación del nuevo laboratorio era bastante obvio. Específicamente, para utilizar nuestro enfoque de entrega, que hemos llamado una 'nanozima, 'para aplicaciones médicas ".

Científicos junto con el grupo de enzimólogos de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú bajo el liderazgo de la investigadora biológica Elena Efremenko, han elegido la hidrolasa organofosforada como una de las enzimas suministradas. La hidrolasa organofosforada es capaz de degradar plaguicidas tóxicos y agentes de guerra química. Sin embargo, tiene desventajas. Por su origen bacteriano, se observa una respuesta inmune como resultado de su administración a los mamíferos. Es más, La hidrolasa organofosforada se elimina rápidamente del cuerpo. Los químicos han resuelto este problema con la ayuda de un enfoque de "autoensamblaje". La inclusión de la enzima organofosforada hidrolasa en una nanozima hace que la respuesta inmune se debilite, y tanto la estabilidad de almacenamiento de la enzima como su vida útil después del suministro a un organismo aumentan considerablemente. Los experimentos con ratas han demostrado que la nanozima protege eficazmente a los organismos contra dosis letales de pesticidas altamente tóxicos e incluso agentes de guerra química como el gas nervioso VX.

Alexander Kabanov dice:"La simplicidad de nuestro enfoque es muy importante. Se puede obtener una nanozima de hidrolasa organofosforada mediante la simple mezcla de soluciones acuosas de una enzima y un polímero biocompatible seguro. Esta nanozima se autoensambla mediante la interacción electrostática entre una proteína (enzima) y un polímero".

Según el científico, la sencillez y eficacia tecnológica del enfoque, junto con los prometedores resultados de los experimentos con animales, traer esperanza de que esta modalidad pueda tener éxito en el uso clínico.