Un grupo de investigación de la Universidad de Kumamoto recolectó fagos que penetran en las células modelo de la barrera hematoencefálica humana y analizó la secuencia de aminoácidos de los péptidos en los fagos penetrantes. Crédito:Profesor Sumio Ohtsuki
Un equipo de investigación japonés ha desarrollado un péptido cíclico (una cadena de aminoácidos unidos circularmente) que mejora la penetración de la barrera hematoencefálica (BBB). Al unir el péptido cíclico a la superficie de las nanopartículas, Se hace posible la investigación y el desarrollo de nuevos nanoportadores de fármacos para la administración de fármacos al cerebro.
A diferencia de la circulación sanguínea a los órganos periféricos del cuerpo, el BBB previene varias sustancias, incluyendo muchas drogas, de pasar de la sangre al cerebro. Los medicamentos biofarmacéuticos y macromoleculares están atrayendo la atención como nuevos tratamientos para enfermedades previamente intratables y para mejorar los resultados. Sin embargo, estos fármacos de alto peso molecular no pueden penetrar la BHE. Las tecnologías que pueden llevarlos al cerebro traerían un progreso significativo en el desarrollo de medicamentos que actúan sobre el cerebro.
Con el objetivo de desarrollar tecnologías aplicables a diversos fármacos, un equipo de investigación de la Universidad de Kumamoto, Japón trabajó en el desarrollo de un péptido cíclico capaz de penetrar en la BBB. En su búsqueda por encontrar un péptido con la función deseada, recurrieron a virus llamados fagos. De una biblioteca de fagos que enumera péptidos cíclicos con 10 9 tipos de secuencias de aminoácidos, Los investigadores buscaron fagos capaces de penetrar en células modelo BBB humanas y analizaron sus secuencias. Dado que el tamaño de un fago (alrededor de 1, 000 nanómetros) es más grande que los fármacos macromoleculares, los científicos esperaban que estos péptidos cíclicos también permitieran la penetración del fármaco en la BBB.
(Izquierda) Los fagos con el nuevo péptido cíclico se inyectaron por vía intravenosa en un ratón. Sesenta minutos después se analizó el cerebro y se detectaron fagos en el cerebro. Crédito:Profesor Sumio Ohtsuki
De los dos nuevos péptidos cíclicos que descubrieron, uno promovió la penetración de fagos no sólo en células modelo BBB humanas sino también en células modelo BBB de mono y rata. Es más, este fago podría encontrarse en el cerebro de un ratón 60 minutos después de la inyección intravenosa. En experimentos adicionales, los investigadores modificaron los liposomas añadiendo el péptido cíclico a la superficie de los liposomas, creando así nanopartículas artificiales del tamaño de 150 nanómetros. Cuando este liposoma modificado se inyectó por vía intravenosa en un ratón, También se detectó en el cerebro 60 minutos después, lo que demuestra que el nuevo péptido cíclico facilita la penetración de nanopartículas de fagos y liposomas a través de la BBB, lo que permite su liberación al cerebro.
La entrega de productos farmacéuticos mediante nanoportadores a través de la barrera hematoencefálica se puede realizar utilizando el péptido cíclico recién descubierto. Crédito:Profesor Sumio Ohtsuki
"Los liposomas son un nanotransportador que puede encapsular varias sustancias. El liposoma cuya superficie se ha modificado con este nuevo péptido cíclico se puede utilizar como nanotransportador para evitar la BHE. Se ha abierto una forma de administrar fármacos macromoleculares al cerebro, ", dijo el profesor Ohtsuki." Esperamos que esta investigación contribuya significativamente al desarrollo de medicamentos para las enfermedades del sistema nervioso central, incluida la enfermedad de Alzheimer ".
