Publicado 24/08/2020 7:14:35 +02:00CET

Diseñan nanopartículas que permitirán tratar desde dentro enfermedades genéticas y trastornos cardiovasculares

Microscopio
Microscopio - PIXABAY/ CKSTOCKPHOTO - Archivo

   MADRID, 24 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Insertar material genético en el cuerpo para tratar enfermedades causadas por mutaciones genéticas puede funcionar, aseguran los científicos, pero llevar esos materiales al lugar correcto de manera segura es complicado. Ahora han diseñado nanopartículas a base de lípidos que han mostrado en estudios con animales que tienen el potencial de funcionar como terapias para dos trastornos genéticos, según publican en la revista 'Science Advances'.

   En el experimento, las nanopartículas que contienen carga útil provocaron la producción de la proteína de coagulación faltante en ratones que son modelos para la hemofilia. En otra prueba, la carga de las nanopartículas redujo el nivel de activación de un gen que, cuando está hiperactivo, interfiere con la eliminación del colesterol del torrente sanguíneo.

   Cada nanopartícula contenía un ARN mensajero aplicable: moléculas que traducen la información genética en proteínas funcionales. "Demostramos dos aplicaciones para nanomateriales similares a lípidos que entregan su carga de manera efectiva, se biodegradan apropiadamente y son bien tolerados", asegura Yizhou Dong, autor principal del estudio y profesor asociado de farmacología en la Universidad Estatal de Ohio.

   "Con este trabajo hemos reducido los posibles efectos secundarios y la toxicidad, y hemos ampliado la ventana terapéutica --añade--. Esto nos da confianza para realizar estudios en modelos animales más grandes y ensayos clínicos futuros".

   Este trabajo se basa en una colección de compuestos esféricos similares a lípidos que Dong y sus colegas habían desarrollado previamente para entregar ARN mensajero. Esta línea de partículas se diseñó para atacar trastornos relacionados con genes que se expresan en el hígado.

   El equipo experimentó con varios cambios estructurales en esas partículas, añadiéndoles "colas" de diferentes tipos de moléculas, antes de aterrizar en la estructura que hacía que los materiales fueran más estables. Los diminutos compuestos tienen un gran trabajo que hacer: embarcarse en un viaje a través del torrente sanguíneo, llevar moléculas a la ubicación objetivo, liberar la concentración ideal de carga de ARN mensajero en el momento preciso y degradar de manera segura.

   Las pruebas en ratones sugirieron que estas partículas podrían hacer precisamente eso. Los investigadores inyectaron nanopartículas que contenían ARN mensajero con las instrucciones para producir una proteína llamada factor VIII humano en el torrente sanguíneo de ratones normales y modelos de ratones para la hemofilia. Una deficiencia de esta proteína, que permite la coagulación de la sangre, causa el trastorno hemorrágico.

   En 12 horas, los ratones deficientes produjeron suficiente factor VIII humano para alcanzar el 90 por ciento de la actividad normal. Una revisión de los órganos tanto de ratones con deficiencia de proteínas como de ratones normales mostró que el tratamiento no causó daño a los órganos. "Puede ser útil pensar en esto como una terapia de reemplazo de proteínas", resalta Dong.

   En el segundo experimento, los nanomateriales se cargaron con dos tipos de instrucciones: ARN mensajero que lleva el código genético para un editor de base de ADN y un ARN guía para asegurarse de que las ediciones ocurrieron en un gen específico en el hígado llamado PCSK9. Se sabe que docenas de mutaciones que aumentan la actividad de este gen causan colesterol alto al reducir la eliminación del colesterol del torrente sanguíneo.

   Los análisis mostraron que el tratamiento dio como resultado la mutación deseada de aproximadamente el 60 por ciento de los pares de bases diana en el gen PCSK9, y determinaron que solo se necesitaba una dosis baja para producir un efecto de edición alto.

   Dong y el primer autor Xinfu Zhang, que han contado con la colaboración Denise Sabatino, del Children's Hospital of Philadelphia, y Delai Chen, de Beam Therapeutics, son los inventores de las solicitudes de patente relacionadas con las nanopartículas similares a los lípidos. Esta tecnología ha sido autorizada para un mayor desarrollo clínico.