Sunday, February 22, 2015

Nanoesferas en apoyo a las quimioterapias.



Al principio del año en curso, el científico Rafael Vázquez Duhalt del Instituto de Biotecnología de la UNAM, diseñó en su laboratorio nanoesferas que transportan y mejoran, mediante actividad enzimática, los fármacos dirigidos a tumores; con el objeto de hacer más efectiva la quimioterapia contra el cáncer.
Según el ingeniero químico industrial, lo que se buscó fue desarrollar un material nanoestructurado con fines terapéuticos. Se trata de hacer eficiente la acción de los compuestos que se utilizan como fármacos anticancerígenos. La idea es que estas nanopartículas virales lleven actividad enzimática para que la quimioterapia sea mucho menos agresiva y más eficiente.
Un concepto que se encuentra fuertemente relacionado con este hallazgo, son las partículas pseudovirales, las cuales son cápsides virales, sin contenido de ácidos nucleicos que sirven como vehículos para llevar una actividad enzimática a un tejido deseado.
La investigación se inscribe en la nanomedicina, que es la aplicación médica de los nanomateriales. El científico y su grupo ensayan el suministro controlado de fármacos, enfocado en maximizar la biodisponibilidad en partes específicas del cuerpo y en periodos de tiempo adecuados.
Lo que transportan estas particulas no es el medicamento, sino una enzima capaz de transformar un “profármaco” en un compuesto activo en el tejido deseado; tal como lo explica el Dr. Vázquez en la siguiente cita:
“Desarrollamos vehículos nanométricos que los acarreen hasta el tejido, para ahí liberarlo de manera controlada”, 
El proceso en el laboratorio comienza con la obtención de la “materia prima” de las nanoesferas, las cuales son las proteínas virales VP6 de Rotavirus, y VP1 de Poliomavirus murino; ya que esta ultima proteína fue clonada en una bacteria y ésta la produce de manera eficiente, así que es una proteína heteróloga que tiene la capacidad de autoensamblarse de manera espontánea y formar las nanoesferas.
Las cápsides virales son las primeras en producirse en el laboratorio en cantidades bastas, aprovechando la propiedad natural de autoensamblaje que tienen los virus, esto se realiza por medio de la clonación del gen que codifica la proteína en un microorganismo de producción industrial, el cual se utiliza en su forma monomérica, es decir, desensamblada. Ahí se conjuga químicamente con la enzima que se desea encapsular. En este caso, se trata de un citocromo P450, el cual posee un ajuste de las proporciones de proteína viral conjugada y libre, se somete a las condiciones en las que las proteínas se ensamblan y forman una nanoesfera que contiene en su interior la enzima activa.
Desafortunadamente, muchos de los tejidos del organismo humano tienen citocromo P450, así que los profármacos se activan en todo el cuerpo y causan efectos secundarios; por lo que el objetivo principal de este proyecto es aumentar la actividad del P450, específicamente en el tumor canceroso, y así disminuir las dosis, aumentar la eficiencia del tratamiento y, sobre todo, disminuir al máximo los efectos secundarios. Por ejemplo, existen cánceres en tejidos como el de colon, donde hay poca actividad P450, y se tienen que usar dosis más altas para eliminar el tumor, lo que causa toxicidad en el cuerpo; sin embargo, si  se pudieras llevar aquélla a ese sitio, las sustancias utilizadas en la quimioterapia serían más eficientes a dosis menores.
El investigador del IBt explicó que existen varios tipos de citocromos P450 y los fármacos han sido diseñados para que una o varias de estas enzimas los transformen y activen. “Según el compuesto podrían diseñarse las nanopartículas, o según estas últimas, los fármacos. La idea es llevar la capacidad activadora al tumor y así aumentar la eficiencia, con lo que se evitarían efectos tóxicos en otros tejidos” explicó el Dr. Vázquez Duhalt.
En este proceso, la partícula pseudoviral es el vehículo que, a futuro, llevaría la medicación al organismo de los pacientes. Para dirigirla, se debe modificar su superficie de dos maneras: la primera, con algún polímero biocompatible que inhiba la actividad inmunogénica de las proteínas, y la segunda, con moléculas que puedan ser reconocidas específicamente por la células del tumor o el tejido blanco, lo cual representa un reto para los cientificos.
Vázquez Duhalt añadió que, una vez superados esos desafíos, las nanopartículas se podrían inyectar en el torrente sanguíneo y luego se concentrarían en el tumor. A un año de iniciada esta línea de estudio, aún es largo el camino para llegar a pacientes humanos.

Para mayor información se puede consultar la pagina de la Universidad Nacional Autónoma de México o buscar ampliar la información en cuanto a lo que son y como funcionan las partículas pseudovirales.

Bibliografia: http://noticias.universia.net.mx/en-portada/noticia/2012/01/03/902637/disena-unam-nanoesferas-aumentan-efectividad-quimioterapia.html

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