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Nanoportadora se dirige a sitios celulares
La mayoría de los medicamentos actúan afectando a un orgánulo particular dentro de las células, pero es difícil llevar un compuesto terapéutico al lugar correcto dentro de una célula. Ahora, los investigadores han logrado dirigir un fármaco que mata el cáncer a una parte de la célula llamada mitocondria al empaquetarlo en un nanoportador. La versión altamente dirigida del fármaco aumentó su eficacia en pruebas en ratones, incluso en dosis relativamente bajas, reduciendo los tumores y prolongando la supervivencia.
Pequeño objetivo: Un nuevo nanoportador dirigido lleva selectivamente un fármaco que mata el cáncer a las mitocondrias, el sitio de acción subcelular del fármaco. En estas imágenes fluorescentes, el amarillo indica que el fármaco está dentro de las mitocondrias. Los núcleos celulares se tiñen de azul.
Durante los últimos años, los investigadores han tenido un gran éxito en el uso de anticuerpos y otras moléculas para dirigir fármacos a células de determinados tipos de tejidos. Pero una vez que un medicamento entra en la celda correcta, es fácil que se pierda. Las drogas son pequeñas en comparación con las células, y su carga, peso y tendencia a interactuar con el agua determinan en qué parte de la célula termina una droga. Hay que diseñarlo de tal manera que encuentre su camino, dice Volkmar Weissig, profesor de farmacología en la Facultad de Farmacia de la Universidad del Medio Oeste , en Glendale, AZ, que desarrolló la nueva terapia dirigida con Vladimir Torchilin , director del Centro de Biotecnología Farmacéutica y Nanomedicina, de la Northeastern University, en Boston.
La focalización subcelular es una de las mayores promesas que ofrece la nanotecnología, dice Jerry Lee , gerente de proyectos de la Alianza para la nanotecnología en el cáncer del Instituto Nacional del Cáncer. La nueva investigación, dice, ofrece una prueba temprana del concepto de poder apuntar no solo a las células cancerosas, sino también a elegir en qué parte de la célula apuntar.
Weissig y Torchilin desarrollaron un nanoportador para administrar un medicamento llamado ceramida a las mitocondrias de las células cancerosas. Los investigadores encerraron la ceramida dentro de una esfera de lípidos similar a la de muchos sistemas de administración de fármacos. Esta envoltura lipídica, que es demasiado grande para atravesar las paredes de los vasos sanguíneos sanos, tiende a acumularse pasivamente en los tumores. (Los vasos sanguíneos del tumor tienen grandes espacios que permiten que entren los fármacos recubiertos de lípidos). Para dirigir activamente el fármaco a su sitio de actividad subcelular, Weissig y Torchilin decoraron las envolturas lipídicas con una molécula que se sabe que se acumula en las mitocondrias.
En las pruebas con animales, el enfoque muestra una buena eficacia, dice Joseph DeSimone, profesor de química e ingeniería química en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. DeSimone está adoptando un enfoque diferente para la focalización intracelular: recientemente descubrió que es posible controlar en qué lugar de la célula se acumulan las nanopartículas variando su forma. En general, dice, es extremadamente importante seguir los métodos para acceder a los objetivos intracelulares.
Las mitocondrias no saludables influyen en la obesidad y en muchas enfermedades, como la diabetes y las enfermedades degenerativas del sistema nervioso y los músculos. Y, en teoría, el sistema de nanoportadores podría usarse para transportar una amplia variedad de medicamentos a las mitocondrias, dice Weissig. Sin embargo, dado que el portador depende de los vasos sanguíneos con fugas para llegar a las células objetivo, no es probable que se use para tratar una amplia variedad de otras enfermedades. Las enfermedades inflamatorias como la artritis, que también causa fugas en los vasos sanguíneos, son otra posible aplicación.
La tecnología de nanoportadores fue licenciada recientemente por Telomolecular , una empresa en Rancho Cordoba, CA. Weissig dice que la compañía lo usará para desarrollar un medicamento contra el cáncer que actúa en las mitocondrias. Aunque el sistema se probó con ceramida, Telomolecular también probará otros medicamentos contra el cáncer, dice Weissig.