Investigadores del MIT han desarrollado nanopartículas lipídicas que son muy eficientes para administrar terapias de ARNm a las células pulmonares. Llevar agentes terapéuticos a los pulmones puede ser un desafío, pero existe una variedad de desafíos médicos que podrían abordarse dirigiéndose de manera eficiente a las células pulmonares con tecnologías de nanopartículas. Estas últimas partículas son muy eficientes en la administración de ARNm que luego puede codificar proteínas terapéuticamente útiles en los pulmones. Hasta ahora, los investigadores han demostrado que las partículas pueden entregar ARNm que codifica el sistema de edición de genes CRISPR/Cas, lo que sugiere que el nuevo método puede ser útil en el tratamiento de enfermedades genéticas que afectan a los pulmones, como la fibrosis quística.
Diseñar nanopartículas que puedan tratar los pulmones es un desafío. Por lo general, las partículas deben diseñarse para que puedan inhalarse y luego, una vez que lleguen a las células objetivo, deben poder entregar con éxito su carga al interior de la célula. Si bien puede resultar difícil lograr todos estos parámetros, hacerlo con éxito podría desbloquear nuevos tratamientos para enfermedades pulmonares, como la fibrosis quística.
La tecnología de ARNm ha demostrado su utilidad en las vacunas contra la COVID-19, por lo que estos investigadores del MIT han empaquetado esta tecnología en un nuevo tipo de nanopartícula que puede atacar las enfermedades pulmonares. "Esta es la primera demostración de una entrega altamente eficiente de ARN a los pulmones en ratones", dijo Daniel Anderson, investigador involucrado en el estudio. "Tenemos la esperanza de que pueda usarse para tratar o reparar una variedad de enfermedades genéticas, incluida la fibrosis quística".
Si bien el ARNm en sí podría contribuir en cierta medida a mejorar los problemas causados por genes defectuosos al producir una proteína que de otro modo faltaría, por ejemplo, el sistema de edición de genes CRISPR/Cas podría eliminar por completo los genes defectuosos y reemplazarlos con una copia funcional del gen. . Estos investigadores han explotado esto astutamente al incluir en sus partículas ARNm que codifica las proteínas CRISPR/Cas, permitiendo a las células pulmonares crear la maquinaria necesaria para editar su propio material genético.
Los lípidos que forman las nanopartículas contienen un grupo de cabeza positivo y una cola de lípidos negativa. La cabeza positiva ayuda a unir el ARNm cargado negativamente y le permite escapar de la nanopartícula una vez que está dentro de la célula, mientras que la cola negativa permite que las partículas atraviesen la membrana celular. En pruebas con ratones, los investigadores informaron que aproximadamente el 40% de las células pulmonares fueron tratadas con éxito con una dosis de las partículas, cifra que aumentó al 60% después de tres dosis. Los investigadores esperan que esta administración altamente eficiente marque una diferencia positiva para los pacientes si la terapia llega a la clínica.
Estudio en la revista Nature Biotechnology : Diseño combinatorio de nanopartículas para la entrega de ARNm pulmonar y la edición del genoma
Vía: MIT
Imagen: iStock, editado por MIT News