Ácidos nucleicos terapéuticos:segmentos de ADN o ARN creados en laboratorio, diseñado para bloquear o modificar genes, controlar la expresión génica o regular otros procesos celulares:son un área prometedora pero aún emergente de tratamiento biomédico, con varios fármacos ya en uso y muchos más en ensayos. Las nanopartículas de ácido nucleico (NANP) son conjuntos programables hechos exclusivamente de ácidos nucleicos con una serie de secuencias terapéuticas de ácidos nucleicos incrustadas en su estructura en una configuración específica. diseñado para el envasado y la entrega de una serie de tratamientos intercelulares o extracelulares simultáneamente, para causar múltiples, acciones terapéuticas células humanas.

Quizás de forma predecible para una nueva clase de medicamentos, esta nueva y prometedora forma de tratamiento a menudo ha tropezado con dificultades en las pruebas clínicas. Los problemas recurrentes han impedido que muchos productos en desarrollo sean aprobados para su uso, y han tenido un efecto desalentador en la continuación de la investigación. La principal de estas dificultades han sido las reacciones inmunitarias adversas en respuesta a la administración de formulaciones basadas en NANP.

En un papel en Protocolos de la naturaleza , la investigadora en nanotecnología Marina Dobrovolskaia del Laboratorio Nacional de Investigación del Cáncer de Frederick, y Kirill Afonin de la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, describen el desarrollo de un protocolo reproducible que evalúa con precisión las propiedades inmunitarias cualitativas y cuantitativas de diferentes NANP cuando se utilizan para administrar ácidos nucleicos terapéuticos.

"Del diez al veinte por ciento de todos los medicamentos se retiran durante los ensayos clínicos debido a la inmunotoxicidad; las terapias con ácidos nucleicos no son una excepción, "dijo Afonin, cuya investigación, entre otras cosas, se centra en el desarrollo de NANP y en la comprensión de las respuestas inmunitarias a los NANP. "Esto es especialmente cierto para los NANP porque el uso terapéutico de ácidos nucleicos es un área relativamente joven".

"Hay muchas características inmunológicas desconocidas de los NANP que pueden impedirles participar en ensayos clínicos. Esto inhibe la investigación en el campo, porque los investigadores saben que después de miles de millones de dólares en gastos de pruebas, es posible que un medicamento aún falle debido a una reacción inmunitaria adversa en los ensayos, ", señaló." Entonces, esta es la clave:¿cómo podemos predecir cuidadosamente la estimulación inmunológica de un fármaco antes de administrarlo a un paciente? "

El protocolo propuesto en el documento es un proceso detallado paso a paso para evaluar las propiedades inflamatorias de cualquier diseño de NANP dado cuando se administra a humanos. utilizando células mononucleares de sangre periférica humana ("glóbulos blancos") como modelo de prueba. Los experimentos in vitro realizados en el papel utilizaron células recién extraídas y aisladas de la sangre de más de 100 donantes humanos sanos. aunque el documento señala que tan solo tres donantes podrían ser adecuados para dar cuenta de la diversidad genética individual en las células inmunes.

"Con el objetivo de obtener una muestra amplia en nuestros estudios, utilizamos más de 100 donantes y la sangre se extrajo en diferentes períodos del año, por lo que era un grupo muy heterogéneo de células sanguíneas, "Afonin anotó.

"Este protocolo es reproducible y utiliza el modelo más preciso, ", dijo." Es más predictivo de las tormentas de citocinas que los modelos animales, cual es, francamente, increíble. Esto también lo hace asequible para más investigadores, porque no tienen que trabajar con animales ".

Un protocolo estandarizado confiable y preciso para evaluar la respuesta inmune humana a diferentes diseños de partículas puede ser de gran valor para respaldar la investigación en NANP, el documento argumenta:"Con el fin de seguir avanzando en la traducción de los NANP del banco al consultorio, el campo tiene una gran necesidad de protocolos experimentales fiables para la evaluación tanto de la seguridad como de la eficacia de estos nuevos nanomateriales ".

"Esto es importante porque hay cientos de investigadores que trabajan en NANP y cada uno tiene su propia formulación preferida, Afonin dijo. El problema es que todos también usan protocolos diferentes. Cuando lees sus publicaciones, es difícil decir qué formulación es mejor porque las condiciones en las que los han probado son completamente diferentes:no hay armonía ".

Si bien una respuesta inmunológica tóxica podría impedir que un diseño específico de NANP ingrese en ensayos clínicos, el documento señala que en algunas terapias, Algunas de las respuestas inmunitarias específicas causadas por algunos NANP pueden, De hecho, ser útil y deseado.

El protocolo mide tanto la naturaleza cuantitativa de la reacción inmunitaria de la célula (la escala de la respuesta inmunitaria) como la naturaleza cualitativa de la misma (qué tipo exacto de respuesta química provoca la reacción inmunitaria).

"La 'calidad' que se mide aquí es qué tipo de interferones o citocinas se producirán en reacción al NANP específico, ", dijo." Tanto la calidad como la cantidad son cuestiones cruciales. Y, a veces, la respuesta inmunitaria no es mala ni indeseada:al utilizar este protocolo, podemos evaluar la calidad y la cantidad de la respuesta inmune de un NANP específico para que pueda usarse, como adyuvante de una vacuna, por ejemplo."

Afonin confía en que el protocolo produce resultados muy precisos debido a la extensa experimentación que se llevó a cabo en su diseño.

"Los pasos de este protocolo han sido pensados ​​y validados para más de 60 diseños diferentes de NANP, generado tanto por mi laboratorio como por otras personas en el campo, una muestra muy representativa, Afonin enfatizó. "Nuestro objetivo es armonizar las pruebas y hacer algo que será un hito para la investigación futura".