Un nuevo micromaterial libera nanopartículas que destruyen selectivamente las células cancerosas

Unos científicos han desarrollado unos micromateriales compuestos únicamente de proteínas, que son capaces de suministrar, de forma prolongada en el tiempo, nanopartículas que pueden dirigirse contra células cancerosas específicas y destruirlas. Los micromateriales imitan a los gránulos secretores naturales del sistema endocrino y han sido probados con éxito en ratones modelo de cáncer colorrectal.

El avance es obra de investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), el Instituto de Investigación Sant Pau y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBERBBN) en España.

El equipo lo encabeza Julieta M. Sánchez, de la UAB y del Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas (IIBYT) en Argentina, y lo ha coordinado el profesor del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina y del Departamento de Genética y de Microbiología de la UAB Antonio Villaverde.

El equipo ha desarrollado concretamente micromateriales autocontenidos compuestos tan solo de proteínas, capaces de liberar poco a poco el polipéptido que los compone.

La tecnología utilizada para la fabricación de estos gránulos, y que ha sido patentada por los investigadores, es relativamente simple e imita la organización de los gránulos secretores del sistema endocrino humano. Desde el punto de vista de la estructura química, implica la coordinación del zinc iónico con dominios ricos en histidina, un aminoácido esencial para los seres vivos y por tanto, no tóxico.

Los nuevos micromateriales desarrollados por los investigadores están formados por unas cadenas de aminoácidos denominadas polipéptidos, que son funcionales y están biodisponibles en forma de nanopartículas para ser liberadas y dirigirse contra tipos específicos de células cancerosas para su destrucción selectiva.

Recreación artística del concepto de nanopartículas destruyendo células cancerosas. (Ilustración: Amazings / NCYT)

El equipo de investigación ha analizado la estructura molecular de estos materiales así como la dinámica del proceso de secreción tanto in vitro como en animales. En un modelo animal de cáncer colorrectal CXCR4+, el sistema ha mostrado un alto rendimiento tras la administración subcutánea y se ha observado cómo las nanopartículas de proteína liberadas se acumulan en los tejidos tumorales de los ratones.

“Es importante destacar que dicha acumulación es más eficaz que cuando la proteína se administra en el torrente sanguíneo. Este hecho ofrece una nueva e inesperada forma de garantizar altos niveles locales de fármaco y una mejor eficacia clínica, evitando regímenes de administración intravenosa repetida”, explica el profesor Antonio Villaverde. “En el contexto clínico, el uso de estos materiales en el tratamiento del cáncer colorrectal debería mejorar en gran medida la eficacia del fármaco y el confort del paciente, al tiempo que minimizaría los efectos secundarios no deseados”.

El estudio se titula "Structural Stabilization of Clinically Oriented Oligomeric Proteins During their Transit through Synthetic Secretory Amyloids". Y se ha publicado en la revista académica Advanced Science. (Fuente: Universidad Autónoma de Barcelona)