Un estudio reciente, afiliado al Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) de Corea del Sur ha introducido un novedoso sistema de administración de fármacos dirigidos en la lucha contra el cáncer.

Un equipo de investigadores, afiliado a UNIST ha introducido recientemente un novedoso sistema de administración de fármacos dirigidos que puede mejorar las propiedades farmacológicas y terapéuticas de los tratamientos convencionales contra el cáncer. La nueva tecnología ha mejorado drásticamente la seguridad y la eficiencia mediante el uso del escudo de corona de proteínas construido supramolecularmente como un agente de dirección a través de la regulación de las interfaces entre las nanopartículas y los sistemas biológicos.

Este avance ha sido dirigido conjuntamente por el profesor Ja-Hyoung Ryu, Profesor Sebyung Kang, y el profesor Chaekyu Kim en la Facultad de Ciencias de la Vida de UNIST. Sus hallazgos se han publicado en línea en Comunicaciones de la naturaleza (IF:12.353) el 31 de octubre, 2018.

El sistema de administración de fármacos dirigido se refiere al método que transporta de forma selectiva los fármacos a los tejidos objetivo, órganos y células a través de una variedad de portadores de fármacos. Aunque se han desarrollado decenas de miles de sistemas de administración de fármacos, el efecto ha sido mínimo. Esto se debe a que cientos de proteínas del cuerpo se adhieren al sistema de administración de fármacos (fenómeno de corona de proteínas). Debido a este fenómeno, incluso cuando el fármaco alcanza un objetivo como una célula cancerosa, la eficacia del tratamiento es muy baja, y se han observado otros efectos secundarios, que puede causar efectos secundarios tóxicos.

"Se informó que es posible aliviar el impacto de la corona de proteínas en la administración de fármacos diana mediante la formación de un escudo protector, compuesto por proteínas especiales bien estructuradas que son muy estables y no interactúan entre sí, "dice el profesor Ryu." La nueva tecnología es muy parecida a la estrategia en la que tomas el control de tus enemigos, usando enemigos ".

En este trabajo, el equipo de investigación introdujo el concepto de escudo de corona de proteínas (PCS) para un sistema de administración de fármacos de destino eficiente. Usando tecnología de ADN recombinante, el equipo de investigación ha creado proteínas de fusión recombinantes con la estabilidad física mejorada y la capacidad de direccionamiento selectivo del cáncer. Esta proteína de fusión, luego, se utilizó como escudo para encapsular la superficie de los portadores de fármacos de nanopartículas, construyendo así nanopartículas de PCS (PCSN).

En principio, Los portadores de fármacos de nanopartículas con un ligando diana pierden su capacidad de direccionamiento al ser recubiertos por proteínas sanguíneas en un entorno biológico. Sin embargo, el nuevo sistema PCS puede inhibir la adsorción de proteínas sanguíneas para mantener la capacidad de direccionamiento y evitar la eliminación no deseada por parte del sistema de fagocitos mononucleares.

Para comprender las interacciones entre los PCSN y los componentes biológicos externos, el equipo de investigación ha creado un entorno similar a los sistemas biológicos humanos. Esto se ha analizado mediante simulación por ordenador. Los resultados
mostró una eficacia terapéutica aproximadamente 10 veces mayor en la prevención de la invasión de proteínas externas no deseadas.

También examinaron el efecto de la administración de fármacos utilizando células inmunitarias y células cancerosas. El sistema de administración de fármacos PCS podría destruir las células cancerosas sin que las células inmunitarias lo atrapen, incluso después de una exposición prolongada a entornos biológicos. En modelos de cáncer de ratón, el equipo descubrió que los PCSN presentan una menor toxicidad, así como una excelente capacidad de direccionamiento tumoral.

"Además de tratar el cáncer, Nuestros hallazgos también se pueden aplicar a una variedad de campos, como el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades, así como la terapia termoóptica, ", dice el profesor Ryu." Planeamos introducir una plataforma que desempeñará varias funciones mientras diseña proteínas recombinantes de manera diferente en el futuro ".

Él añade, "Será posible acceder a la plataforma universal, un objetivo a largo plazo de la nanotecnología. También es significativo que hayamos asegurado la tecnología de origen para un nuevo sistema de administración de fármacos orientado al objetivo ".