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Aplicación teragnóstica de nanoeritrosomas

  • 27 agosto 2020
  • Por Alba Adriana Vallejo Carmona

Actualmente en todo el mundo se investigan diferentes desarrollos que faciliten la entrega de fármacos de manera dirigida y específicamente hacia a las zonas del organismo que se requiera tratar. Estos desarrollos se han enfocado en mayor proporción hacia la cura del cáncer y uno de esos desarrollos es la entrega de fármacos a través de nanoeritrosomas para ser aplicados a terapias dirigidas.

Los casos de cáncer se han disparado considerablemente, por ello quizá hemos escuchado que personas cada vez mas cercanas reciben un diagnóstico de cáncer de diferente tipo, pero ¿qué es el cáncer?, la OMS (Organismo Mundial de la Salud) lo define como un proceso de crecimiento y diseminación incontrolada de células. Puede aparecer prácticamente en cualquier lugar del cuerpo. La acumulación de estas células de crecimiento incontrolado se convierte en tumor, el cual suele invadir el tejido circundante y puede provocar metástasis en puntos distantes del organismo. Muchos tipos de cáncer se podrían prevenir y otros más curarse (si se detectan en fase temprana) Para el tratamiento del cáncer se utilizan diversos procedimientos como la cirugía, la radioterapia y quimioterapia. El procedimiento de quimioterapia consiste en administrar fármacos que pueden inhibir el crecimiento incontrolado de las células, pero estos fármacos tienen acción no solo sobre las células que están dañadas, si no también sobre las células sanas que entran en contacto con el fármaco, ya que el fármaco tiene una acción química sobre algún proceso del crecimiento celular general y es por ello que este es el primer problema que se presenta con la administración del fármaco; otros problemas se presentan por la saturación del fármaco en el organismo y hace inaceptable la administración del fármaco para continuar el tratamiento. Otro mas, es la recurrencia que se puede dar porque quedan algunas células cancerígenas diseminadas imperceptibles sin eliminar o que hayan migrado del sitio de origen y solo estén en espera de algún factor externo que las reactiven. Por esto se impulsan las estrategias de entrega de fármacos que vayan dirigidas solo hacia las células cancerígenas, que sean capaces de contener marcadores para identificar células cancerígenas diseminadas y que ofrezcan otra alternativa para eliminar las células cancerígenas como es a través de un incremento de temperatura, un efecto electromagnético o radiación. Estos desarrollos se han definido como estructuras inteligentes de entrega selectiva de fármacos, útiles para terapias teranosticas. Pero ¿qué comprendemos como teranóstica? esta es una palabra del nueva creación del inglés theranostics que contrae de las palabras: “therapy” y “diagnostics”, y se utiliza para asociar las pruebas conjuntas de diagnóstico y del tratamiento farmacológico en una sola estrategia para combatir primordialmente al cáncer.

Así que el desarrollo de estructuras para tratar el cáncer se realiza a través de una cápside o trasportador de un fármaco formado de un polímero o estructura liposomal como vehículo, una nanopartícula metálica funcional para terapia y una molécula que ayuda a reconocer solo la célula dañada como lo son anticuerpos o antígenos. También entran en esta definición los fármacos que solo están adheridos a los anticuerpos o antígenos junto o no con la nanopartículas y a este ensamble se le considera un inmuno conjugado, este último diseño es funcional solo cuando el anticuerpo o antígeno es capas de reconocer e internalizar a la célula al fármaco y a la nanopartícula.

El diseño de las estructuras de nanoeritrosomas se basa en las ventajas que se ha estudiado de los liposomas para entregar los fármacos, cuyo mecanismo de interacción con la membrana celular cancerígena hace que los liposomas puedan entregar el fármaco y las nanopartículas al interior de la célula dañada por fusión a la membrana o por internalización, utilizando un proceso natural que el organismo tiene para intercambiar compuestos entre célula y célula. Por lo que el nanoeritorosoma esta formado de la membrana de los eritrocitos y ¿porqué de los eritrocitos? Porque los eritrocitos son células que no tienen núcleo, es decir solo transportan los compuestos de la sangre en su mayoría la proteína llamada hemoglobulina que transporta el oxígeno a través de las venas hacia todo el organismo, es decir es una célula indispensable para todos los órganos y tiene una comunicación total en el organismo, así que si se mira desde un punto práctico, tiene permiso para estar en todos lados, es capaz de atravesar barreras especializadas de los diferentes órganos y puede llegar al cerebro al atravesar la barrera mas famosa y selectiva que es la barrera hematoencefalica, la cual regula y restringe el acceso de múltiples sustancias y moléculas que circulan en la sangre y mantiene sano el microambiente químico del sistema nervioso central. Así que contar con una membrana especializada como lo es la del eritrocito garantizaría su libre circulación dentro del sistema cardiovascular. Por lo que para conformar la estructura de los nanoeritrosomas solo se requiere de la membrana del eritrocito, que cabe señalar es la membrana con mayor plasticidad a la deformación que existe.

Y ahora se preguntarán ¿porqué nanoeritrosomas y no solo los eritrocitos vacíos? Esto es porque se pensó en la estructura mas pequeña que se pudiera tener (menor a 200 nm) y que se internalizara tanto en la células cancerígenas o en el tumor, cuyos ambientes interfaciales son distintos, así que se pensó mas o menos en una estructura similar al tamaño de un virus, los cuales son tan pequeños que entran libremente a nuestro organismo. Por lo tanto se desarrollo un vehículo membranal, que contiene en su superficie un anticuerpo o antígeno que puede reconocer las células cancerígenas o los tumores, en su interior y en su bicapa lipídica puede acarrear sustancias hidrofóbicas o hidrofílicas que actúan como fármacos, así como nanopartículas de naturaleza también hidrofóbica o hidrofílica que servirán para terapia alternativa a la quimioterapia o para magnificar la señal de células cancerígenas residuales después de un tratamiento y puedan ser localizadas por alguna técnica como la resonancia magnética nuclear, ultrasónico, rayos X, espectroscopia raman, etc., esto es tan útil porque se podrían seguir las células que tienden a migrar y así evitar la metástasis.

Esta estrategia de los nanoeritrosomas no solo servirá para tratamiento del cáncer si no para quizá reestablecer funciones en algún complejo celular al transportar diferentes moléculas activas ya sean químicas, peptídicas, protéicas o estructuas de DNA o micro RNAs.

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