Científicos de la Universidad del Este de Finlandia han desarrollado una técnica que les permite mejorar el recubrimiento de nanopartículas cuando se utilizan membranas celulares. Las membranas celulares ofrecen muchos beneficios como recubrimiento para nanopartículas sintéticas, incluida la protección contra el sistema inmunológico, tiempos de circulación prolongados y una mejor acumulación de tumores. Sin embargo, los enfoques actuales para recubrir nanopartículas con membranas celulares a menudo dan como resultado un recubrimiento incompleto.
Estos investigadores se dieron cuenta de que una técnica sencilla que implicaba añadir algunos fosfolípidos adicionales durante la producción era suficiente para aumentar la fluidez de la membrana del recubrimiento, permitiéndole fusionarse y extenderse sobre la nanopartícula más fácilmente. Esto se tradujo en una mayor acumulación de tumores en un modelo animal.
Las nanopartículas están a la vanguardia de las técnicas avanzadas de administración de fármacos. Estos pequeños objetos pueden atravesar nuestra vasculatura para llegar a un sitio objetivo y, para muchos investigadores, los tumores son un objetivo particularmente interesante para la terapia con nanopartículas. Sin embargo, para alcanzar su objetivo de forma segura y producir un efecto terapéutico, las nanopartículas deben atravesar el sistema inmunológico. Esto no es tarea fácil, ya que nuestro sistema inmunológico está muy en sintonía para reconocer y destruir objetos extraños en nuestro cuerpo, por lo que los investigadores intentan constantemente mejorar las técnicas que pueden proteger tales partículas.
Un enfoque implica tomar una muestra de células, lisarlas y utilizar sus membranas para recubrir las nanopartículas. A primera vista, esto tiene mucho sentido, ya que se puede engañar al sistema inmunológico haciéndole creer que las partículas recubiertas son simplemente células pequeñas. Sin embargo, en realidad, este proceso de recubrimiento es impredecible: los investigadores calculan que solo el 6% de las partículas reciben un recubrimiento completo y las demás obtienen solo un recubrimiento parcial, lo que limita la protección que proporciona la membrana.
A estos investigadores se les ocurrió la simple idea de incorporar fosfolípidos adicionales, los componentes básicos de la membrana celular, durante el procedimiento de recubrimiento de nanopartículas, con el objetivo de mejorar el recubrimiento irregular aumentando la fluidez de la membrana. El equipo descubrió que esto permitía que varios parches de la membrana en la superficie de la partícula se fusionaran de manera más efectiva, mejorando dramáticamente la cobertura de la partícula.
Entonces, ¿cómo se tradujo esto en eficacia de focalización? En un modelo de tumor de ratón, los investigadores descubrieron que una mayor cantidad de nanopartículas terminaron en el sitio del tumor cuando fueron recubiertas usando la nueva técnica, en comparación con las partículas recubiertas tradicionalmente. Los investigadores esperan que el enfoque resulte útil para una variedad de tipos de nanopartículas.
"Hemos confirmado la universalidad de este método de recubrimiento híbrido utilizando varias nanopartículas centrales, como sílice mesoporosa, oro y ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA)", dijo Vesa-Pekka Lehto, investigador involucrado en el estudio. . "Con un conocimiento profundo del mecanismo de recubrimiento, nuestro hallazgo introduce una nueva era de mejor diseño de nanovectores biomiméticos para la localización avanzada de tumores".
Estudio en Nature Communications : diseño sistemático del recubrimiento de la membrana celular para mejorar la orientación de las nanopartículas a los tumores