Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Estados Unidos siguen avanzando en la creación de medicamentos inhalables a base de ARNm. Como han expuesto en un nuevo estudio, han llado una nanopartícula lipídica-polimérica mejorada para contener ARNm que es estable cuando se nebuliza y que se administra con éxito en forma de aerosoles en los pulmones de ratones.
Los medicamentos de ARNm codifican proteínas que podrían tratar o prevenir una variedad de enfermedades, incluidas las enfermedades pulmonares. Sin embargo, estas proteínas son delicadas y no pueden ingresar a las células por sí solas. Para que el ARNm intacto ingrese a las células pulmonares, se pueden usar pequeñas esferas grasas como maletas para almacenar y transportar los componentes hasta que lleguen a su destino final.
Sin embargo, las primeras versiones de esferas grasas para la administración de ARNm no funcionarán para medicamentos inhalables porque las nanopartículas se aglutinan o aumentan de tamaño cuando se pulverizan en el aire. Para tratar de abordar este problema, los investigadores anteriores adhirieron un polímero, como polietilenglicol, a uno de los componentes grasos de la partícula, pero esto no estabilizó lo suficiente las nanopartículas lipídicas resultantes.
Podría crear nanopartículas lipídicas que contienen ARNm que pueden soportar la nebulización
Daniel Anderson, Allen Jiang, Sushil Lathwal y sus compañeros del MIT platearon la hipótesis de que un tipo diferente de polímero, uno con unidades repetidas de componentes cargados positiva y negativamente llamado polímero zwitteriónico, podría crear nanopartículas lipídicas que contienen ARNm que pueden soportar la nebulización.
Los investigadores sintetizaron una variedad de nanopartículas lipídicas a partir de cuatro ingredientes: un fosfolípido, colesterol, un lípido ionizable y lípidos de diferentes longitudes unidos a polímeros zwitteriónicos de varias longitudes. Las pruebas iniciales indicaron que muchas de las nanopartículas lipídicas resultantes retenían eficientemente el ARNm y no cambiaban de tamaño durante la nebulización o después de ser nebulizadas.
Esta nanopartícula produjo la mayor luminiscencia dentro de los pulmones de los animales y una expresión uniforme de la proteína en los tejidos, demostrando así que tenía la mejor capacidad para administrar ARNm inhalado
En los ensayos con animales, los investigadores determinaron que una versión con menor contenido de colesterol de las nanopartículas lipídicas con polímeros zwitteriónicos era la formulación óptima para la administración por aerosol. Al transportar un ARNm que codifica una proteína luminiscente, esta nanopartícula produjo la mayor luminiscencia dentro de los pulmones de los animales y una expresión uniforme de la proteína en los tejidos, demostrando así que tenía la mejor capacidad para administrar ARNm inhalado.
Los ratones que recibieron tres dosis aéreas de la nanopartícula óptima durante un período de dos semanas mantuvieron una producción constante de proteína luminiscente sin experimentar una inflamación medible en los pulmones. El método de administración funcionó incluso en ratones con una gruesa capa de moco que recubría sus vías respiratorias, que estaba destinada a simular los pulmones de las personas con fibrosis quística.