Nuevo método para administrar fármacos: Glóbulos rojos artificiales
Desde la década de los 50, los investigadores han intentado imitar las capacidades de los glóbulos rojos. Estos discos flexibles transportan el oxígeno por todo el cuerpo, pasando a través de los capilares más pequeños para llevar a cabo su tarea. Sin embargo, las características físicas de los glóbulos rojos, incluida su forma doblemente cóncava, han hecho que sean difíciles de copiar con precisión.
En una investigación publicada esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , un grupo especializado en la administración de fármacos ha encontrado una manera de crear partículas biocompatibles y biodegradable con el tamaño, la forma y la flexibilidad de los glóbulos rojos. El grupo cree que estas células artificiales podrían ser particularmente eficaces no sólo para transportar oxígeno, sino también como agentes terapéuticos y de imagen.
"Se han creado más de mil polímeros distintos de diferentes tamaños para la administración de fármacos. Pero si los observamos todos juntos, representan el mundo sintético; las partículas son bonitas y esférica ", señala Samir Mitragotri, ingeniero químico de la Universidad de California en Santa Barbara, quien dirigió el nuevo trabajo. "Si nos fijamos en el mundo biológico, la naturaleza utiliza todo tipo de partículas para administrar sus propios productos. Bacterias, células y virus están diseñados para realizar funciones de entrega muy específicas ".
Para crear las células sintéticas, Mitragotri, junto con investigadores de la Universidad de Michigan, empezó con partículas esféricas hechas de un polímero común llamado ácido poli-láctico-co-glicólico (PLGA), un compuesto conocido por sus propiedades biocompatibles y biodegradables. A continuación, expusieron las esferas a alcohol desinfectante, lo que hizo que se desinflaran y se plegaran adoptando la forma de hoyuelo de un glóbulo rojo. La partícula dura de PLGA actúa como molde, en torno al cual los investigadores pueden depositar una capa tras otra de proteínas.
Estos enlazan las proteínas para hacer que se unan al PLGA, luego, disuelven la estructura rígida interna. El resultado es una estructura de proteína suave y flexible con el tamaño y la forma de un glóbulo rojo. Los investigadores también pueden variar las capas de proteínas añadiendo, por ejemplo, hemoglobina, lo que haría que pudieran transportar oxígeno.
De momento, Mitragotri ha mostrado que las partículas son lo suficientemente flexibles como para comprimirse y pasar por tubos del tamaño de los capilares; y que se pueden llenar de fármacos en prácticamente cualquier etapa del proceso. Su grupo también ha encapsulado nanopartículas de óxido de hierro en las células sintéticas, creando un potencial agente de contraste para las resonancias magnéticas. "Podríamos imaginarnos poniendo estas partículas en la sangre y utilizándolas para visualizar el flujo sanguíneo", señala Mitragotri.
Una partículas tan flexibles y potencialmente duraderas presentan un gran potencial para la administración de fármacos. No obstante, Mitragotri todavía no ha comprobado si las células sintéticas pueden superar la prueba más difícil: seguir en circulación. Demostrar que las partículas permanecen en el torrente sanguíneo y no despiertan un ataque del sistema inmunológico es un paso crítico que requerirá la realización de pruebas en animales.
Fuente: Technology Review
En una investigación publicada esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , un grupo especializado en la administración de fármacos ha encontrado una manera de crear partículas biocompatibles y biodegradable con el tamaño, la forma y la flexibilidad de los glóbulos rojos. El grupo cree que estas células artificiales podrían ser particularmente eficaces no sólo para transportar oxígeno, sino también como agentes terapéuticos y de imagen.
"Se han creado más de mil polímeros distintos de diferentes tamaños para la administración de fármacos. Pero si los observamos todos juntos, representan el mundo sintético; las partículas son bonitas y esférica ", señala Samir Mitragotri, ingeniero químico de la Universidad de California en Santa Barbara, quien dirigió el nuevo trabajo. "Si nos fijamos en el mundo biológico, la naturaleza utiliza todo tipo de partículas para administrar sus propios productos. Bacterias, células y virus están diseñados para realizar funciones de entrega muy específicas ".
Para crear las células sintéticas, Mitragotri, junto con investigadores de la Universidad de Michigan, empezó con partículas esféricas hechas de un polímero común llamado ácido poli-láctico-co-glicólico (PLGA), un compuesto conocido por sus propiedades biocompatibles y biodegradables. A continuación, expusieron las esferas a alcohol desinfectante, lo que hizo que se desinflaran y se plegaran adoptando la forma de hoyuelo de un glóbulo rojo. La partícula dura de PLGA actúa como molde, en torno al cual los investigadores pueden depositar una capa tras otra de proteínas.
Estos enlazan las proteínas para hacer que se unan al PLGA, luego, disuelven la estructura rígida interna. El resultado es una estructura de proteína suave y flexible con el tamaño y la forma de un glóbulo rojo. Los investigadores también pueden variar las capas de proteínas añadiendo, por ejemplo, hemoglobina, lo que haría que pudieran transportar oxígeno.
De momento, Mitragotri ha mostrado que las partículas son lo suficientemente flexibles como para comprimirse y pasar por tubos del tamaño de los capilares; y que se pueden llenar de fármacos en prácticamente cualquier etapa del proceso. Su grupo también ha encapsulado nanopartículas de óxido de hierro en las células sintéticas, creando un potencial agente de contraste para las resonancias magnéticas. "Podríamos imaginarnos poniendo estas partículas en la sangre y utilizándolas para visualizar el flujo sanguíneo", señala Mitragotri.
Una partículas tan flexibles y potencialmente duraderas presentan un gran potencial para la administración de fármacos. No obstante, Mitragotri todavía no ha comprobado si las células sintéticas pueden superar la prueba más difícil: seguir en circulación. Demostrar que las partículas permanecen en el torrente sanguíneo y no despiertan un ataque del sistema inmunológico es un paso crítico que requerirá la realización de pruebas en animales.
Fuente: Technology Review
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