Las nanopartículas que transportan medicamentos a una parte específica del cuerpo humano generalmente se descomponen prematuramente en el hígado. Jeroen Bussmann de la Universidad de Leiden ha descubierto un nuevo método para evitar que esto suceda. Publicación en ACS Nano .
En nanoterapia, Las partículas que miden entre un nanómetro y un micrómetro se utilizan para administrar medicamentos a lugares específicos del cuerpo. por ejemplo, para destruir tumores con muchos menos efectos secundarios que la quimioterapia tradicional. Un problema recurrente en el desarrollo de la nanoterapia es que el hígado a menudo descompone las nanopartículas de forma prematura. Como consecuencia, las partículas rara vez llegan a su destino previsto. Hasta la fecha, Los investigadores creían que este era el trabajo de las células de limpieza, las llamadas células de Kupffer, en el hígado.
Células de las paredes de los vasos sanguíneos.
En una investigación conjunta realizada con el Instituto Hubrecht y la Universidad de Basilea, Jeroen Bussmann, biólogo químico de la Universidad de Leiden, descubrió que las células de las paredes de los vasos sanguíneos del hígado (células endoteliales) a menudo juegan un papel mucho más importante en este proceso de lo que se pensaba anteriormente. Las proteínas de la superficie de estas células reconocen las nanopartículas y las eliminan. El bloqueo de estas proteínas significa que las células endoteliales ya no reconocerán las nanopartículas, que luego permanecen en la sangre por más tiempo. Esto es crucial para que los medicamentos alcancen los objetivos previstos en el cuerpo.
Seguimiento de nanopartículas
Bussmann utilizó larvas de pez cebra para su investigación. "La ventaja de utilizar estas larvas es que son transparentes, para que podamos seguir las nanopartículas con un microscopio en los vasos sanguíneos, ", explica. Bussmann bloqueó las células endoteliales dándoles a las larvas de pez cebra un polímero especial (un largo, molécula interconectada). "Cuando este polímero se une a las proteínas de las células endoteliales, ya no reconocen las nanopartículas, " el explica.
Las otras células de limpieza del hígado (células de Kupffer) reconocen principalmente partículas de más de 100 nanómetros. La idea era que al usar nanopartículas más pequeñas en combinación con el polímero especial, ninguna célula del hígado aún podría provocar la eliminación de las nanopartículas. Esto funcionó:las partículas administradas de esta manera permanecen en el torrente sanguíneo sin descomponerse.
Las células de los vasos sanguíneos tragan nanopartículas
El momento en el que Bussmann estaba seguro de que las células endoteliales habían ingerido realmente las nanopartículas, Fue entonces cuando administró nanopartículas que contienen una sustancia tóxica a las larvas de los peces:esta sustancia solo actúa dentro de las células y no fuera de ellas. Entonces, cuando solo murieron las células endoteliales, sabía que esto se debía a que habían ingerido las nanopartículas.
Usando las larvas de pez cebra, Bussmann también descubrió con precisión qué proteína de las células endoteliales se une a las partículas, a saber, Stabilin-2. La eliminación del gen de Stabilin-2 también resultó en una degradación mucho menor de las nanopartículas. Bussmann ahora tiene como objetivo desarrollar una molécula que se una específicamente a Stabilin-2. Entonces será posible inhibir la función de degradación de las células de manera muy específica, sin que el hígado pierda parte de su función natural.
Entrega de medicamentos a las células
Bussmann también quiere explorar cómo exactamente la proteína se une a las partículas y cómo las células endoteliales las ingieren posteriormente. "Queremos comprender cada paso del proceso para que, en última instancia, podamos producir nanopartículas que puedan administrar medicamentos no solo al hígado sino a todo tipo de células del cuerpo".
El artículo ha sido publicado en ACS Nano .
