Ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado nanopartículas que imitan a las células inmunes que se dirigen a la inflamación en los pulmones y administran los medicamentos directamente donde se necesitan.
Como prueba de concepto, los investigadores llenaron las nanopartículas con el fármaco dexametasona y las administraron a ratones con tejido pulmonar inflamado.
La inflamación se trató por completo en los ratones que recibieron las nanopartículas, a una concentración de fármaco en la que los métodos de administración estándar no tuvieron ninguna eficacia.
Lo que llama la atención de estas nanopartículas es que están recubiertas de una membrana celular que ha sido diseñada genéticamente para buscar y unirse a las células pulmonares inflamadas. Son las últimas en la línea de las llamadas nanopartículas recubiertas de membranas celulares que han sido desarrolladas por el laboratorio del profesor de nanoingeniería de UC San Diego, Liangfang Zhang.
El estudio mostró que la dexametasona se acumulaba en el sitio de interés a niveles más altos y más rápidos que los enfoques estándar de administración de fármacos
Su laboratorio ha utilizado previamente nanopartículas recubiertas de membranas celulares para absorber las toxinas producidas por MRSA, tratar la sepsis, así como entrenar al sistema inmunológico para combatir el cáncer. Pero si bien estas membranas celulares anteriores se derivaron naturalmente de las células del cuerpo, las membranas celulares utilizadas para recubrir esta nanopartícula llena de dexametasona no lo fueron.
Este estudio mostró que la dexametasona se acumulaba en el sitio de interés a niveles más altos y más rápidos que los enfoques estándar de administración de fármacos.
Los investigadores señalan que este enfoque de membrana celular genéticamente modificada es una tecnología de plataforma que, en teoría, puede usarse para atacar no solo la inflamación en otras áreas del cuerpo (VCAM1 es una señal universal de inflamación), sino también casos de uso mucho más amplios.
Para diseñar las membranas celulares para sobreexpresar la proteína VLA4, los investigadores comienzan con el empaquetado de genes VLA4 en un vector viral. Luego insertan este vector viral reprogramado en células hospedadoras cultivadas en laboratorio derivadas de ratones. Las células incorporan los genes que lleva el vector viral a su propio genoma y, como resultado, producen membranas que sobreexpresan constantemente VLA4.
El siguiente paso de los investigadores es estudiar el proceso utilizando membranas celulares humanas, en lugar de membranas celulares de ratones, que están diseñadas para expresar la versión humana de VLA4.