Antes de que se puedan inyectar nuevas nanopartículas u otras nanomedicinas en el cuerpo humano, se debe realizar una serie completa de pruebas en el laboratorio, luego en células vivas, y al final en los humanos. Pero a menudo los resultados obtenidos in vitro no se parecen a lo que realmente sucede en el cuerpo animal o humano. Por lo tanto, los investigadores reconsideraron la base del diseño experimental in vitro.
En un artículo publicado en la revista Pequeña , Los investigadores de EPFL explican cómo se pueden evitar estos problemas reemplazando las pruebas in vitro estáticas convencionales con pruebas dinámicas que se aproximan a las condiciones de vida complejas, comparables a las que ocurren en la sangre y los sistemas linfáticos del cuerpo.
Los investigadores pudieron "replicar" las diferentes condiciones del cuerpo real en un laboratorio, y probar el comportamiento de nanopartículas en diferentes flujos sanguíneos y linfáticos. También reprodujeron el efecto "limpiador" de las nanopartículas, que atraviesan los ganglios linfáticos, "lavándolos" de la linfa y reinyectándolos en el suero sanguíneo.
"Las condiciones de incubación actuales son estáticas, "dice Marijana Mionic Ebersold, un ex postdoctorado en EPFL, autor principal del estudio en el marco de un proyecto Nano-Tera y actualmente trabaja como colaborador científico en el Hospital Universitario de Lausana (CHUV). "Las nanopartículas o los medicamentos que se van a probar se agregan cuidadosamente a los fluidos y células típicamente estáticos, y luego hay un período de espera en condiciones estáticas antes de que la interacción y los efectos puedan estudiarse, por ejemplo, bajo el microscopio ", ella agrega. "En el cuerpo humano, los fluidos y las células nunca permanecen bien estáticas. Es un entorno extremadamente dinámico y complejo. Por lo tanto, los métodos convencionales in vitro estáticos no permiten la traducción de los resultados de las pruebas in vitro a in vivo ".
Reproducir las afecciones en los sistemas sanguíneo y linfático.
Para su estudio, los investigadores utilizaron la corona de proteínas como parámetro que refleja esta discrepancia in vitro / in vivo. La corona de proteínas se forma alrededor de las nanopartículas cuando entran en contacto con un entorno biológico. Su presencia influye en el comportamiento de las nanopartículas en el organismo alterando sus propiedades químicas, destino, y sus interacciones con otras células.
La corona de proteínas se ve afectada tanto por el flujo como por el tipo de líquido, es decir, sangre o linfa, como muestra el estudio. "Asombrosamente, la influencia de la linfa en la corona de proteínas y el destino de las nanopartículas se ha descuidado por completo hasta ahora, aunque las nanomedicinas inyectadas por vía subcutánea contactan inmediatamente con la linfa del paciente ", dice Mioni? Ebersold.
El estudio reveló que un cambio tanto en el flujo como en los fluidos es un factor extremadamente importante cuando se trata de la formación de la corona de proteínas. Por ejemplo, las condiciones de flujo cambiarían y la corona de proteínas sería diferente en un paciente con diferentes problemas de presión arterial en comparación con una persona sana. Por lo tanto, las nanopartículas pueden comportarse de manera muy diferente y en varios pacientes y tener diferentes efectos sobre ellos.
Por lo tanto, las pruebas dinámicas serían extremadamente útiles para observar la formación de la corona de proteínas en varios entornos in vitro con el fin de predecir cómo se comportarán finalmente las nanopartículas in vivo. "Cuando los resultados in vivo son diferentes a los resultados in vitro, Los científicos tienden a decir que probaron su nanomedicina en el modelo animal equivocado o que los productos químicos no eran exactamente los mismos, etc. "dice Mioni? Ebersold." Creemos que el problema comienza mucho antes, con las pruebas in vitro que se realizan en el punto de partida de la nanomedicina traslacional:su diseño estático es lo que a menudo explica las discrepancias con las pruebas in vivo posteriores ".
