nanopartículas

Un equipo de investigadores ha ideado una manera de probar rápidamente diferentes tipos de nanopartículas para ver dónde se sitúan en el cuerpo, ayudando a identificar las partículas de entrega de los genes en el ARN interferente, que es una manera de silenciar a los genes.

A los que íbamos, muchos científicos andan buscando maneras de tratar las enfermedades mediante la entrega de ADN o ARN que pueda activar o desactivar un gen. Sin embargo, un gran obstáculo para el progreso en este campo ha sido encontrar maneras de entregar con seguridad ese material genético a las células correctas.

Encapsular hebras de ARN o ADN en pequeñas partículas es un enfoque muy serio y una tarea titánica. Un grupo de investigadores del MIT, del que ya hemos hablado anteriormente, de Georgia Tech y de la Universidad de Florida han ideado un procedimiento de examen rápido frente a las nanopartículas para ver dónde se dirigen en el interior de cuerpo.

La fluidez del compuesto es un salto inequívocamente estimable que necesita ser superado“, dice James Dahlman, un antiguo experto en tecnología del MIT, quien ahora es socio de Georgia Tech y autor principal del estudio. “Independientemente de sus mecanismos biológicos de acción, todas las terapias genéticas necesitan una suavidad de fármacos protegida y específica a un pañuelo que deseamos atacar”.

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Este enfoque, descrito en Proceedings of a National Academy of Sciences, podría ayudar a los científicos a dirigir las terapias genéticas a lugares precisos en un cuerpo.

Podría utilizarse para marcar una nanopartícula y que vaya a un lugar determinado, y con esa información podríamos después designar una nanopartícula con un cargo específico en mente“, dice Daniel Anderson, subalterno asociado en el Departamento de Ingeniería Química del MIT y miembro Del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y el Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas (IMES).

Segmentación de la enfermedad

La búsqueda de un procedimiento argumentable para un acercamiento al ADN para marcar las células, podría ayudar a los científicos a comprender la intensidad de la terapia génica, una rutina para tratar enfermedades como la fibrosis quística o la hemofilia mediante la entrega de nuevos genes que restablezcan las versiones en blanco o pobres. Otro procedimiento serio para las nuevas terapias es la interferencia del ARN, que se puede utilizar para silenciar los genes hiperactivos mediante la restricción de los filamentos cortos del ARN conocidos como siRNA.

La entrega de estas formas de elemento genético en las células del cuerpo ha resultado difícil, ya que existen múltiples mecanismos de invulnerabilidad frente a un elemento genético desconocido como son los virus.

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Para ayudar a cubrir estas defensas, el laboratorio de Anderson ha creado nanopartículas, incluyendo entre ellas muchas que están hechas de moléculas grasas llamadas lípidos, que fortalecen el elemento genético y lo hasta agotarlo. Muchas de estas partículas tienden a acumularse en el hígado, en parte, ya que el hígado está obligado a filtrar sangre, aunque ha sido más formidable encontrar partículas en otros órganos.

Hemos obtenido buenos resultados durante la entrega de nanopartículas en ciertos tejidos, aunque no todos ellos“, dice Anderson. “Tampoco hemos descubierto inequívocamente cómo las sustancias químicas de las partículas cambian de orientación a destinos opuestos“.

Para seleccionar candidatos serios, el laboratorio de Anderson genera bibliotecas de miles de partículas, variando rasgos tales como su distancia y composición química. Los investigadores luego examinan las partículas fijándolas en un tipo de celda, cultivadas en una placa de laboratorio, para ver si las partículas pueden entrar en las células. Las mejores posibilidades se prueban después en animales. Sin embargo, esto es una rutina lenta y limita a una serie de partículas que se pueden probar.

El problema que tenemos es que podemos hacer muchas más nanopartículas de las que podemos probar“, dice Anderson.

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Seguimiento de partículas

Los investigadores iniciales probaron las partículas que habían sido marcadas anteriormente para dirigirlas a los pulmones y el hígado, y confiando que irían a parar a donde se esperaba.

Luego, un grupo de investigadores analizó 30 nanopartículas lipídicas opuestas en un rango clave, de una estructura de un componente conocido como polietilenglicol (PEG), un polímero en su mayoría combinado con fármacos para aumentar su longevidad en el torrente sanguíneo. Las nanopartículas lipídicas también pueden cambiar en su longitud y otros aspectos de su composición química.

Cada una de las partículas se marcó también con uno de 30 códigos de barras de ADN. Mediante la secuenciación de los códigos de barras que determinaban las herramientas opuestas en un cuerpo adulto, los investigadores tenían medios para marcar las partículas que se dirigen al corazón, cerebro, útero, músculo, riñón, páncreas, hígado y pulmón.

Los investigadores también realizaron pruebas prácticas en una de las partículas, que se dirige al hígado, y descubrieron que podría abordar con éxito el siRNA que apaga un gen en un factor de la coagulación de la sangre.

Victor Koteliansky, ejecutivo de un Centro de Genómica Funcional de Skoltech, describió la técnica como un procedimiento “innovador” para acelerar la rutina de identificación de nanopartículas para abordar en el ARN y en el ADN.