Jugant amb Lego molecular per construir la propera generació de vectors administradors de fàrmacs

albertazzi ACS nanoEl potencial terapèutic de molts fàrmacs es veu entorpit perquè els ronyons ho eliminen massa ràpidament, tenen propietats indesitjables, no són selectius o no entren correctament a l’interior cel·lular.

Ara, el nou investigador principal júnior de l’IBEC, Lorenzo Albertazzi, i els seus excompanys de la Universitat de Tecnologia d’Eindhoven, que treballen juntament amb Novartis, un soci en la indústria, han fet un salt en l’àmbit dels vectors administradors de fàrmacs mitjançant el desenvolupament d’un nou tipus de vehicle amb algunes millores innovadores.

Read more…

“Ens centrem en polímers supramoleculars, una família emergent d’estructures nanomètriques amb molts usos potencials en la química de materials i medicaments, a fi de preparar-los”, diu Lorenzo. “En general, les nanopartícules que s’estan desenvolupant per a l’administració de fàrmacs són esfèriques, però les nostres partícules són en forma de fibra.”

Un d’aquests polímers, el BTA, és un bloc de construcció versàtil capaç d’acte-assemblar-se en agregats unidimensionals en aigua. Aquesta tècnica pot explotar l’enfocament modular únic de la química supramolecular, els investigadors van poder muntar polímers BTA neutres i amb càrrega positiva i així controlar les propietats globals del polímer mitjançant una simple mescla de monòmers – molècules que s’uneixen químicament a unes altres.

“Aquesta modularitat única significa bàsicament que disposem d’una biblioteca de blocs de construcció – una mica com una galleda gran plena de maons de Llec de diferents colors – i podem combinar-los simplement barrejant els que ens agraden en un mateix vial”, explica Lorenzo. “Això és possible a causa que els maons s’auto-assemblen, significa que espontàniament s’uneixen per formar la fibra. Per exemple, si es tira en el vial un 50% de maons “vermells” i l’altre 50% de maons “verds”, trobarem aquests maons formant part de la fibra sense cap esforç, ja que el material es construeix a si mateix. Els diferents maons poden tenir diferents propietats químiques (per exemple) o funcionalitats de càrrega diferents (per exemple, fàrmacs o agents d’orientació). D’aquesta manera, podem tractar una gran quantitat de combinacions de maons, i comprovar quin funciona millor per al lliurament del fàrmac”

Les propietats especials dels polímers supramoleculars també impliquen que els polímers poden portar més d’un tipus de fàrmac. “Els polímers BTA contenen dos compartiments que poden ser usats per al subministrament intracel·lular,” afegeix Lorenzo. “Compostos hidròfobs petits poden ser encapsulats en el nucli lipòfil, mentre que siRNA pot ser condensat en l’exterior a través d’interaccions electrostàtiques.”

Els científics van demostrar que tant el siRNA i la molècula hidròfoba van ser lliurats amb èxit a les cèl·lules vives. Amb l’adequació de la plataforma BATI supramolecular per al lliurament intracel·lular es confirma, l’estudi representa un pas important en la cerca per desenvolupar, portadors de fàrmacs, eficaços adaptats no tòxics, i aplana el camí per a futures recerques.

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, 10 (2), pp 1845–1852