Jugando con Lego molecular para construir la próxima generación de vectores administradores de fármacos

Ahora, el nuevo investigador principal júnior del IBEC, Lorenzo Albertazzi, y sus ex compañeros de la Universidad de Tecnología de Eindhoven, que trabajan junto con Novartis, un socio en la industria, han dado un salto en el ámbito de los vectores administradores de fármacos mediante el desarrollo de un nuevo tipo de vehículo con algunas mejoras innovadoras.

“Nos centramos en polímeros supramoleculares, una familia emergente de estructuras nanométricas con muchos usos potenciales en la química de materiales y medicamentos, a fin de prepararlos”, dice Lorenzo. “Por lo general, las nanopartículas que se están desarrollando para la administración de fármacos son esféricas, pero nuestras partículas son en forma de fibra.”

Uno de estos polímeros, el BTA, es un bloque de construcción versátil capaz de auto-ensamblarse en agregados unidimensionales en agua. Esta técnica puede explotar el enfoque modular único de la química supramolecular, los investigadores pudieron montar polímeros BTA neutros y con carga positiva y así controlar las propiedades globales del polímero mediante una simple mezcla de monómeros – moléculas que se unen químicamente a otras.

“Esta modularidad única significa básicamente que disponemos de una biblioteca de bloques de construcción – un poco como un cubo grande lleno de ladrillos de Lego de diferentes colores – y podemos combinarlos simplemente mezclando los que nos gustan en un mismo vial”, explica Lorenzo. “Esto es posible debido a que los ladrillos se auto-ensamblan, significa que espontáneamente se unen para formar la fibra. Por ejemplo, si se echa en el vial un 50% de ladrillos “rojos” y el otro 50% de ladrillos “verdes”, encontraremos estos ladrillos formando parte de la fibra sin ningún esfuerzo, ya que el material se construye a si mismo. Los diferentes ladrillos pueden tener diferentes propiedades químicas (por ejemplo) o funcionalidades de carga diferentes (por ejemplo, fármacos o agentes de orientación). De esta manera, podemos tratar una gran cantidad de combinaciones de ladrillos, y comprobar cuál funciona mejor para la entrega del fármaco”.

Las propiedades especiales de los polímeros supramoleculares también implican que los polímeros pueden llevar más de un tipo de fármaco. “Los polímeros BTA contienen dos compartimientos que pueden ser usados para el suministro intracelular,” añade Lorenzo. “Compuestos hidrófobos pequeños pueden ser encapsulados en el núcleo lipófilo, mientras que siRNA puede ser condensado en el exterior a través de interacciones electrostáticas.”

Los científicos demostraron que tanto el siRNA y la molécula hidrófoba fueron entregados con éxito a las células vivas. Con la adecuación de la plataforma BATA supramolecular para la entrega intracelular se confirma, el estudio representa un paso importante en la búsqueda para desarrollar, portadores de fármacos, eficaces adaptadas no tóxicos, y allana el camino para futuras investigaciones.

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Maarten H. Bakker, Cameron C. Lee, E.W. Meijer, Patricia Y.W. Dankers and Lorenzo Albertazzi (2016). “Multicomponent Supramolecular Polymers as a Modular Platform for Intracellular Delivery”. ACS Nano, epub ahead of print