Probado con sangre humana en el laboratorio, las nanocápsulas selectivas podrían reducir los efectos secundarios de un importante fármaco que disuelve los coágulos de sangre, que incluyen sangrado en el cerebro. Si se confirma con pruebas con animales, las nanocápsulas también podrían hacer que el fármaco sea más eficaz en dosis más bajas.

Coágulos de sangre también conocido como trombos, son una causa clave de accidentes cerebrovasculares y ataques cardíacos, que son las principales causas de muerte y mala salud en todo el mundo. Pueden tratarse con un fármaco que disuelve los coágulos llamado activador del plasminógeno tisular (tPA) que interrumpe los coágulos para despejar el vaso sanguíneo bloqueado y restablecer el flujo sanguíneo.

Sin embargo, tPA puede causar hemorragia fuera del objetivo potencialmente mortal, y dura solo unos minutos en circulación, tan a menudo requiere dosis repetidas, lo que aumenta aún más el riesgo de hemorragia. Como consecuencia, solo se usa para una minoría de pacientes potencialmente elegibles.

Ahora, Los investigadores del Imperial College de Londres han descubierto que al contener tPA en cápsulas diminutas de nuevo diseño, Puede dirigirse más específicamente a coágulos de sangre dañinos con un mayor tiempo de circulación. Diseñaron las nanocápsulas para que se adhieran a las plaquetas activadas presentes en los trombos, liberar la carga útil de tPA y disolver los coágulos.

El autor principal, el Dr. Rongjun Chen, del Departamento de Ingeniería Química de Imperial, dijo:"El tPA tiene una ventana estrecha entre el efecto deseado y los efectos secundarios, por eso lo hemos envuelto en un paquete que amplía esta ventana terapéutica y minimiza la dosis requerida. Nuestros resultados son emocionantes, pero se requieren estudios clínicos y en animales para su validación ".

Los coágulos de sangre están hechos de células sanguíneas llamadas plaquetas que se unen cuando se activan. Estas plaquetas se mantienen unidas con proteínas llamadas fibrinógeno que se unen a las plaquetas activadas y forman "puentes" entre ellas. La nueva nanocápsula, llamado tPA-cRGD-PEG-NV, imita al fibrinógeno para que busque coágulos dentro de los vasos sanguíneos.

Los investigadores probaron esto en sangre humana sana en ambas condiciones estáticas, donde todavía se analizó sangre en placas de Petri, y condiciones de flujo fisiológico en un vaso sanguíneo simulado. Para probar las condiciones de flujo, diseñaron un modelo informático para simular cómo podría actuar el tPA encapsulado en la sangre circulante.

Descubrieron que las nanocápsulas eran altamente selectivas para unirse a las plaquetas activadas y que el tiempo que se tardaba en disolver los coágulos era similar al del tPA no encapsulado.

El coautor correspondiente, el profesor Xiao Yun Xu del Departamento de Ingeniería Química de Imperial, dijo:"Combinamos trabajo experimental y computacional para caracterizar esta nanocápsula. Para construir nuestro modelo informático, necesitábamos una comprensión mecanicista de la interacción entre los procesos físicos y bioquímicos del coágulo de sangre. disolviéndose. El modelo podría ser muy útil en ensayos clínicos y con animales de esta potencial nanomedicina, así como en la predicción de la dosis óptima para los pacientes ".

El modelo de computadora especialmente diseñado fue capaz de simular el transporte de nanocápsulas al sitio del coágulo, su lanzamiento de tPA, y su disolución de coágulos. El profesor Xu agregó:"Nuestra simulación ilustró el potencial para predecir el resultado de los tratamientos de coágulos de sangre en escenarios clínicamente relevantes".

El coautor, el profesor Simon Thom del Instituto Nacional del Corazón y los Pulmones de Imperial, dijo:"Hemos encontrado una manera de fabricar un fármaco anticoagulante dirigido con mayor precisión, potencialmente mejorando la eficacia y reduciendo los efectos secundarios catastróficos. Este prometedor trabajo demuestra la actividad del tPA nanoencapsulado en un laboratorio y allana el camino para una administración más segura de medicamentos con efectos secundarios dañinos. Ahora se necesita investigación en organismos completos para determinar la efectividad de la cápsula en un entorno más realista ".

A continuación, los investigadores probarán el tPA encapsulado en animales para ver cómo funciona en organismos completos. especialmente para aumentar el tiempo de circulación y verificar la capacidad del modelo de computadora para predecir la ruptura de coágulos en un entorno realista. El Dr. Chen agregó:"Una vez que esté completamente validado, las nanocápsulas selectivas y el modelo informático podrían servir como plataformas poderosas para desarrollar nanomedicinas anticoagulantes ".

El estudio se publica en Avances de la ciencia .