Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York ha diseñado micelas de proteínas a nanoescala capaces de administrar fármacos quimioterapéuticos y de ser rastreadas por imágenes de resonancia magnética (IRM).

La innovación entra en la categoría de "teranósticos, "lo que significa que combina la capacidad de diagnóstico y la administración de fármacos, permitiendo a los investigadores administrar la terapia al mismo tiempo que monitorean de manera no invasiva el progreso terapéutico y reducen drásticamente la necesidad de una intervención quirúrgica.

El equipo está dirigido por el profesor de ingeniería química y biomolecular de la NYU Tandon School of Engineering, Jin Kim Montclare, que dice:"Piense en la analogía de un misil dirigido a un objetivo, con el fármaco quimioterapéutico como misil y las células cancerosas como objetivo. No es suficiente apuntar a ciegas; es necesario seguir cuidadosamente el progreso del misil y determinar hasta qué punto es eficaz ".

Su trabajo de investigación, "Micelas a nanoescala diseñadas con proteínas para la resonancia magnética dinámica y la administración de fármacos terapéuticos, "fue publicado en la revista American Chemical Society ACS Nano . Fue escrito en coautoría por el Profesor Asociado de Radiología Youssef Wadhghiri en el Centro de Innovación e Investigación de Imágenes Avanzadas y el Centro de Imágenes Biomédicas. ambos en la Facultad de Medicina de la NYU; Lindsay Hill, un estudiante que trabaja con ambos profesores; Priya Katyal, investigador postdoctoral en el laboratorio de Montclare; Minh Hoang y Zakia Youss, ambos investigadores que trabajan con Wadhghiri; José Frezzo, Cynthia Xu, y Xuan Xie, todos los antiguos alumnos de Montclare; y Erika Delgado-Fukushima, una estudiante de pregrado en su laboratorio.

El artículo explica que las proteínas modificadas genéticamente proporcionan una plantilla interesante para diseñar agentes de contraste de resonancia magnética con flúor-19 (19F), sin embargo, el progreso se ha visto obstaculizado por las impredecibles propiedades de relajación del flúor. (La resonancia magnética se basa en la detección de diferencias en las tasas de relajación de los protones de las moléculas de agua dentro del tejido, pero hay ocasiones en las que las tasas no difieren lo suficiente entre los tipos de tejido para producir un contraste útil).

Como solución Montclare y sus coautores presentan la biosíntesis de un copolímero de bloques de proteínas que contiene bloques de construcción de aminoácidos con 19F, denominada "proteína ensamblada termorrespuesta fluorada" (F-TRAP), que se ensambla en una micela a nanoescala con propiedades de imagen notables junto con la capacidad de encapsular y liberar pequeñas moléculas terapéuticas.

Previamente, Montclare había desarrollado un sistema proteína-lípido capaz de transportar no solo fármacos terapéuticos de molécula pequeña sino también ácidos nucleicos para terapia génica al mismo tiempo. como una carga útil dual, para tratar el cáncer, diabetes, y otras afecciones que requieren una variedad de enfoques terapéuticos.

"Los avances que Jin Montclare ha logrado en la ingeniería de proteínas ejemplifican el compromiso de Tandon y NYU de colaborar, investigación traslacional con el potencial de impactar positivamente la atención médica para innumerables pacientes, ", dijo Jelena Kovačevi, la decana de NYU Tandon." Estamos orgullosos de que esté abordando con eficacia problemas de tan gran importancia médica y social ".