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  • La investigación con nanocuerpos quiméricos busca mejorar la administración de fármacos de quimioterapia
    Esquema de preparación de inmunoliposomas. un , Diagrama de flujo que ilustra los procesos de fabricación de cNB. Se inmunizaron alpacas con el dominio extracelular HER2 y se realizó el posterior aislamiento de células mononucleares de sangre periférica (PBMC). El ARN total se extrajo de las PBMC seguido de la síntesis de ADNc para amplificar las regiones del gen del dominio pesado variable de la cadena pesada (VHH). Después, los productos de la PCR se ligaron al vector fagémido y E. coli Las células se transformaron con los productos ligados y se cultivaron. Se recuperaron colonias para la biopantalla de bibliotecas VHH presentadas en fagos. Se seleccionó y secuenció un VHH específico para determinar sus secuencias de aminoácidos. Posteriormente, en el proceso de diseño, se agregaron aminoácidos que codifican un conector hidrófilo (que se muestra en amarillo) y un STMD (que se muestra en púrpura) al extremo C del NB. El ADNc correspondiente se sintetizó y se integró en plásmidos para la expresión del cNB utilizando E. coli células. b , Descripción general de la transformación biofísica debido al tamaño, la carga superficial, la fluidez de los lípidos, la rigidez de la membrana y la termoestabilidad entre el liposoma y el cNB-LP. AA, aminoácido. Crédito:Nanotecnología de la Naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01620-6

    Encontrar el mejor método para administrar fármacos quimioterapéuticos a las células tumorales puede resultar complicado. Lo ideal es que los tratamientos se dirijan a las células tumorales y dejen en paz a las células sanas.



    Los inmunoliposomas podrían ser la respuesta. Pueden unirse eficientemente a antígenos en las superficies de las células tumorales a través de sus ligandos dirigidos a la superficie, lo que permite que las células tumorales tengan tiempo suficiente para absorber el "veneno". Los beneficios de los inmunoliposomas en el tratamiento del cáncer han sido ampliamente documentados en las últimas cuatro décadas. Sin embargo, los fármacos inmunoliposomales aún no han llegado al mercado, aunque se han demostrado en laboratorios desde 1981.

    ¿Por qué? Una barrera clave es la falta de una técnica de fabricación a gran escala, de bajo costo pero viable. Injertar ligandos dirigidos en liposomas simples para formar inmunoliposomas implica aproximadamente media docena de pasos y puede generar problemas potenciales.

    Yuan Wan, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton, publicó recientemente una investigación en la revista Nature Nanotechnology. que describe un proceso de fabricación de un solo paso para la fabricación de inmunoliposomas. No requiere ninguna conjugación química ni reactivos químicos relevantes, lo que lo hace ecológico.

    "El proceso de fabricación tradicional de inmunoliposomas es relativamente complejo", afirmó Wan, miembro de la facultad del Departamento de Ingeniería Biomédica. "Implica mucha conjugación y purificación química. La conjugación química y los reactivos necesarios perjudican la estabilidad y la unión al antígeno de los ligandos objetivo. El proceso de varios pasos conduce a fugas de carga útil y pérdida de producto".

    "Por lo tanto, los inmunoliposomas son menos atractivos para los fabricantes industriales debido a su bajo rendimiento, sus altos costos de producción y el alto riesgo de variación entre lotes. Estas deficiencias obstaculizan la producción comercial y el uso clínico de los inmunoliposomas".

    Lo que hace que la investigación de Wan sea diferente es la adición de nanocuerpos quiméricos diseñados, que tienen un extremo "pegajoso". Más de 2500 nanocuerpos pueden integrarse en el exterior de un único liposoma de 100 nanómetros, que es aproximadamente 1000 veces más pequeño que un cabello humano.

    Este método es más fácil, rápido y económico que los métodos tradicionales y permite un mayor control sobre el producto final. Los nanocuerpos de la superficie también forman una capa protectora alrededor del liposoma, lo que podría ayudar a evitar que el cuerpo lo elimine demasiado rápido y permitirle permanecer en el torrente sanguíneo por más tiempo.

    Otra gran ventaja es que este método no requiere productos químicos agresivos. Los métodos tradicionales suelen utilizar una sustancia llamada polietilenglicol (PEG), que en ocasiones puede causar problemas a los pacientes, incluso la muerte. Debido a estas preocupaciones, la Administración federal de Alimentos y Medicamentos exige un control adicional de los medicamentos que contienen PEG.

    "Algo realmente interesante que encontramos es que cuando estos nanocuerpos quiméricos se insertan en la bicapa lipídica, en realidad aumentan la rigidez y la estabilidad térmica de todos los inmunoliposomas. Por lo tanto, los medicamentos empaquetados en su interior pueden resistir durante unos buenos 10 meses sin fugas obvias. " dijo Wan.

    Debido a que ya se utilizan alrededor de 20 medicamentos liposomales simples, Wan tiene la esperanza de que, con más investigaciones y ensayos médicos, se puedan fabricar inmunoliposomas y obtener la aprobación federal para uso clínico.

    "También estamos trabajando en el desarrollo de nuevos nanocuerpos quiméricos para aumentar la producción al menos 30 veces. Esto hará que el costo de fabricación de estos nanocuerpos quiméricos sea mucho menor". dijo Wan.

    Más información: Md. Mofizur Rahman et al, Liposomas quiméricos decorados con nanocuerpos mediante autoensamblaje, Nature Nanotechnology (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01620-6

    Información de la revista: Nanotecnología de la naturaleza

    Proporcionado por la Universidad de Binghamton




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