Uno de los mayores problemas detectados en las terapias celulares dirigidas, aquellas en las que se trata de llevar fármacos, por ejemplo, a las células de forma selectiva, es la degradación de las terapias antes de llegar a su destino. En el grupo de investigación de Nanomedicina de la Universidad de Cantabria y el Instituto de Investigación Valdecilla (IDIVAL) han logrado que, a partir de nanomateriales y nano-estructuras sintéticas, ese hándicap pueda ser evitado.
Recientemente, en colaboración con el grupo del profesor Miguel Correa-Duarte del Centro de Investigaciones Biomédicas de Galicia CINBIO, ubicado en Vigo, este equipo de investigación ha desarrollado y caracterizado unas estructuras sintéticas, de morfología y tamaño parecidas a los virus, capaces de penetrar dentro de células diana y que podrían servir como vehículo para la administración de todo tipo de terapias, incluyendo terapias genéticas -como DNA o RNA-, proteínas, fármacos o nanopartículas con propiedades terapéuticas o diagnósticas, e, incluso, combinaciones de estos componentes.
El estudio, dirigido por Mónica López Fanarraga, demuestra que estos nanodispensadores dirigidos a células diana mediante ligados biológicos, son capaces de invadir el interior celular, protegiendo el contenido encapsulado en su interior y liberándolo dentro de la célula tras el desensamblaje de la nanoestructura y posterior degradación de sus componentes en productos totalmente biocompatibles.
El trabajo desarrollado mejora las posibilidades de la terapia celular
Este diseño de ingeniería nano-biotecnológica, que ha dado lugar a una patente (ES 2577056 B2), representa un paso más allá en la aplicación de terapias dirigidas a nivel intracelular y permitirá, en un futuro, poder trabajar de forma específica en los diferentes compartimentos celulares, no sólo a nivel terapéutico, sino controlando y evaluando procesos a tiempo real en células vivas, tal y como explican las investigadoras participantes en los estudios, Nerea Iturrioz y Eloísa González.
"Estas partículas que hemos creado no son tóxicas, es decir, ni alteran el ciclo celular ni aumentan la muerte celular y además, no se degradan hasta que no llegan a su destino", señala Iturrioz.
Eloísa González describe esas partículas creadas que están compuestas de "sílice mesoporosa en las que se puede introducir dentro el material que se quiera llevar hasta el tejido y eso está recubierto con nanotubos de carbono que son los que permiten que esa estructura se quede en el citoplasma de la célula y no salga de ella". De esta manera, el fármaco no se degrada, tal y como ocurre en sistemas similares desarrollados previamente.
El resultado de sus investigaciones se ha publicado, además, en dos revistas especializadas de alto impacto.
Grupo de Nanomedicina
El grupo interdisciplinar de investigación de Nanomedicina UC-IDIVAL estudia la respuesta biológica a diferentes nanomateriales. Su actividad principal se centra en el estudio de nanomateriales como tratamientos para el cáncer, la nanotoxicidad y el desarrollo de sondas fluorescentes para imagen, sin por ello dejar de explorar otras posibilidades que ofrecen los nanomateriales aplicados en salud como, por ejemplo, el desarrollo de nanofármacos (nanovectores inyectables, nano-sistema poliméricos funcionales), medicina regenerativa, como agentes de contraste para técnicas de imagen y detección de bordes tumorales para cirugía o nanobiocidas, entre otros.
La principal peculiaridad de este grupo es su multidisciplinariedad, puesto que está compuesto por biólogos, físicos, químicos, médicos, entre otros perfiles, de la UC y del HUMV.
Publicaciones:
"A synthetic getaway biomimetic strategy for cytoplasm particle invasion" Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Sep 5. doi: 10.1002/anie.201707769
"Carbon nanotubes gathered onto silica particles lose their biomimetic properties with the cytoskeleton becoming biocompatible" International Journal of Nanomedicine, 2017:12, 6317—6328
Página del grupo: http://mlfanarraga.wixsite.com/grupo-nanomedicina
Foto: Investigadoras del grupo de nanomedicina, coordinado por Mónica López Fanarraga.
