¿Recuerdas la escena de la película Misión:Imposible cuando Tom Cruise tiene que colarse en la bóveda? Tuvo que hacer todo tipo de movimientos para evitar ser detectado. Eso es lo que se siente al introducir a escondidas un medicamento dirigido a un riñón y evitar que se elimine del cuerpo.

Dado que los riñones son los agentes filtrantes de nuestro cuerpo, están deseosos de deshacerse de las pequeñas partículas que sienten que no pertenecen. Y si el riñón no filtra una partícula, excretarlo a través de la orina, puede ser eliminado por el hígado, que utiliza macrófagos para buscar y eliminar cuerpos extraños.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería de USC Viterbi, junto con colegas de la Escuela de Medicina Keck de la USC, han diseñado nanopartículas de péptidos para burlar al sistema biológico y apuntar a las células renales. La innovación puede resultar fundamental para abordar la enfermedad renal crónica.

Uno de cada tres estadounidenses tendrá una enfermedad renal crónica en su vida. Hasta la fecha, Ha habido pocas soluciones para la enfermedad renal avanzada más allá de la diálisis y el trasplante de riñón, los cuales son increíblemente costosos y agotadores. Previamente, los médicos también tendrían que recetar dosis elevadas de medicamentos, ya que esperaban que algunos de los medicamentos pudieran alcanzar y apuntar al riñón. Sin embargo, esta fuerte dosis tuvo efectos adversos en otros órganos del cuerpo.

Si bien la administración de fármacos dirigida ha sido durante mucho tiempo un área de concentración para la investigación del cáncer, nanopartículas para la administración de fármacos dirigidos a los riñones ha quedado en gran parte inexplorada, dice el autor principal del estudio, Eun Ji Chung, un profesor asistente de WiSE Gabilan y profesor asistente de ingeniería biomédica, Ingeniería química y ciencia de los materiales, y Nefrología e Hipertensión en la USC y profesor en el nuevo Centro Michelson de Biociencia Convergente de la USC.

Esencialmente, los investigadores tardaron varios meses en crear su partícula dirigida al riñón. Esta nanopartícula es una micela, que es de 10 a 20 veces más pequeño que una nanopartícula tradicional. Esta micela en particular se sintetiza a partir de una cadena de péptidos que se formula a partir de lisina y ácidos glutámicos. El tamaño extra pequeño de la nanopartícula permite el paso a los riñones a través de la barrera inicial de filtración renal, mientras que el péptido permite que la nanopartícula permanezca en los riñones y potencialmente descargue un fármaco en el sitio de la enfermedad sin ser eliminado por la orina. De este modo, los investigadores están aprovechando un mecanismo natural del cuerpo para atacar los riñones, y puede minimizar los efectos secundarios sistémicos fuera del objetivo que son característicos de la mayoría de los medicamentos renales.

Resultados de las pruebas in vivo:

Los investigadores inyectaron a los ratones nanopartículas marcadas con fluorescencia. Descubrieron que las nanopartículas que habían diseñado estaban más presentes en el riñón que en otras partes del cuerpo. Por tanto, estas partículas podrían transportar fármacos de forma más selectiva que las pruebas anteriores de otros investigadores. Es más, estos biocompatibles, Las partículas biodegradables pudieron eliminarse del cuerpo en menos de una semana y no dañarían otros órganos.

El estudio "Diseño y caracterización in vivo de micelas multimodales dirigidas al riñón para la administración renal de fármacos, "fue dirigido por Eun Ji Chung, Jonathan Wang, Christopher Poon, Deborah Chin, Sarah Milkowski, Vivian Lu en la Escuela de Ingeniería de Viterbi; y Kenneth R. Hallows de la Escuela de Medicina Keck de la USC. Apareció en la revista. Nano investigación y el Profesor Chung fue seleccionado como Joven Innovador en Nanobiotecnología de la revista.