La complejidad biológica del cáncer y otras enfermedades exige un arsenal de terapias más formidable que el disponible actualmente. La mayoría de los enfoques terapéuticos ignoran la red molecular dinámica de genes, en cambio, se dirigen a muy pocos genes seleccionados relacionados con la enfermedad.

Un nuevo estudio de la Universidad de Tel Aviv publicado en Nanotecnología de la naturaleza propone un enfoque novedoso para manipular genes utilizando una plataforma de autoensamblaje que entrega ácidos nucleicos, como pequeños ARN interferentes (ARNip), a distintos subconjuntos de celdas. Si bien las prácticas actuales de la medicina de precisión se dirigen a un solo receptor celular, la nueva plataforma modular ofrece un enfoque biológico sólido y puede ser la clave para el futuro de la medicina personalizada.

"Los portadores dirigidos a la entrega de ARNip construidos hoy en día se concentran en células específicas y requieren la conjugación química del agente de dirección, "dice el Prof. Dan Peer del Laboratorio de Nanomedicina de Precisión en la Escuela de Biología Celular Molecular y Biotecnología de TAU, quien dirigió la investigación. "La nueva plataforma se basa en la afinidad biológica, un enfoque de autoensamblaje que puede traducirse para dirigirse a un sinfín de enfermedades y afecciones ".

La investigación para el estudio fue realizada por los primeros coautores, el Dr. Ranit Kedmi y Nuphar Veiga y sus colegas del Laboratorio TAU del Prof. Peer. en colaboración con el Prof. Itai Benhar de la Escuela de Biología Celular Molecular y Biotecnología de TAU, Dr. Michael Harlev del Centro de Servicios Veterinarios de TAU, Dr. Mark Belkhe de Integrated DNA Technologies (IDT) y Prof. Judy Lieberman del Boston Chidren's Hospital y Harvard Medical School.

Localización del "enlazador"

Según el profesor Peer, la nueva plataforma "elimina muchos de los obstáculos" que afectan a la medicina de precisión en la actualidad. En el corazón de la plataforma de entrega se encuentra el "vinculador, "una lipoproteína que se une a la región constante del anticuerpo. Dado que todos los anticuerpos de la misma familia comparten una región común, una simple alteración del anticuerpo da como resultado un nuevo portador de administración que se ajusta al receptor diana de elección.

"Debido a que su construcción se basa en interacciones de afinidad, no es necesario introducir optimizaciones de conjugación química para que el método funcione, ", dice el profesor Peer." Los enlazadores están atrapados en la membrana de nanopartículas y se unen a una región fija de cualquier anticuerpo del mismo isotipo. Esto permite un paso seguro a una selección teóricamente ilimitada de portadores que se dirigen a distintos receptores de la superficie celular ".

"Creemos que esta plataforma de administración modular sirve como un hito que hace que la medicina de precisión sea realmente factible, "dice la Sra. Veiga." El desafío ha sido cómo dirigir ciertas terapias diseñadas para manipular genes de interés en células específicas sin desarrollar un portador de fármaco específico para cada tipo de célula específico. Sería muy costoso y poco práctico desarrollar millones de medicamentos diferentes para tratar cada tipo de célula y gen específico. Bastante, la atención debe centrarse en desarrollar una herramienta basada en ácidos nucleicos para manipular la expresión génica a través de una intercambio constante ".

Resultados rápidos

Para la investigación, Los científicos utilizaron la plataforma para apuntar a los macrófagos del colon con el fin de reducir los síntomas inflamatorios causados ​​por la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) en modelos de ratón. "Se pueden obtener fácilmente resultados rápidos con estos operadores específicos, "dice el profesor Peer." Los ratones exhibieron mucha menos inflamación, lo que sugiere la posibilidad de prometer nuevas oportunidades terapéuticas para la EII ".

Los investigadores también afectaron a modelos de ratones con linfoma de células del manto, utilizando la nueva plataforma para atacar las células cancerosas, inducen la muerte celular y mejoran drásticamente la supervivencia general.

"Nuestra investigación respalda el desarrollo de plataformas de suministro de ácido nucleico dirigidas para terapias para enfermedades autoinmunes y cáncer, ", dice el profesor Peer." Nuestra plataforma de administración se puede ajustar para que cada paciente se dirija a un número potencialmente infinito de receptores.

"Es lo suficientemente flexible como para personalizarse fácilmente para apuntar a cualquier subconjunto de células y eliminar cualquier gen de elección. Creemos que tiene un tremendo potencial terapéutico y de investigación".

Actualmente, los investigadores están interesados ​​en promover una prueba de concepto en humanos.