Un nanovehículo para liberar fármacos en células dañadas

Frontal y lateral de la imagen obtenida por TAC de los pulmones de un ratón con fibrosis (zonas grises) antes y después de ser tratado con nanoterapia dirigida a las células senescentes. (G Garaulet i F Mulero, CNIO)
SINC | miércoles, 1 de agosto de 2018

Un estudio liderado por el IRB Barcelona, en el que han participado investigadores del grupo que lidera Ramón Martínez Máñez en el IDM-Universidad Politécnica de Valencia, ha diseñado un encapsulamiento para fármacos que se dirige selectivamente a células senescentes o que han perdido la capacidad de dividirse. El trabajo establece oportunidades terapéuticas para eliminar estas células en múltiples enfermedades, como la fibrosis pulmonar o el cáncer.

Las células senescentes son células dañadas que han dejado de funcionar correctamente, pero que no están muertas –de ahí que se las conozca coloquialmente como células zombi–. El problema es que su presencia es perjudicial para el tejido donde se acumulan.

La senescencia es un programa celular que se desencadena por múltiples tipos de daños. De hecho, las células senescentes están presentes en muchas enfermedades y se acumulan en una gran variedad de tejidos durante el envejecimiento, participando en su deterioro. Eliminarlas es uno de los desafíos de la ciencia.

En el laboratorio liderado por el investigador ICREA  Manuel Serrano, en el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), que cuenta con el impulso de la Fundación Bancaria “la Caixa”, diseñan estrategias para eliminar las células senescentes.

En un estudio publicado en EMBO Molecular Medicine presentan una prueba de principio de un método de encapsulación que permite administrar medicamentos de manera preferente en tejidos que contienen células senescentes.

Los investigadores del IRB Barcelona, junto con el equipo de Ramón Martínez-Máñez de la Universidad Politécnica de Valencia y el CIBER-BBN, han aprovechado una característica específica de las células senescentes para diseñar un vehículo que se dirija especialmente hacia ellas.

Han demostrado su eficacia en células in vitro y en dos modelos experimentales de ratón, uno de fibrosis pulmonar y otro de cáncer. Estas enfermedades se caracterizan por una elevada presencia de células dañadas, en especial los cánceres tratados con quimioterapia.

Nuevas oportunidades terapéuticas

Los expertos observaron que las células senescentes apresan el vehículo más eficientemente que el resto de células y, una vez dentro, degradan la carcasa liberando el fármaco. Cuando el nanovehículo contiene fármacos citotóxicos, las células senescentes son eliminadas y observan una mejora terapéutica en los ratones con fibrosis pulmonar o con cáncer.

“Este nanovehículo puede abrir nuevas oportunidades terapéuticas para enfermedades graves, como la fibrosis pulmonar o para eliminar la senescencia generada por los tratamientos quimioterapéuticos contra el cáncer”, señala Manuel Serrano. Otra derivada del trabajo es que las cápsulas podrían usarse como pruebas diagnósticas de senescencia dado que el nanovehículo puede llevar un compuesto fluorescente o trazador.

Esta investigación, llevada a cabo con la Universidad Politécnica de Valencia, el CNIO, la Universidad de Cambridge, el CIBER-BBN y la empresa Pfizer en Estados Unidos, es un paso más para eliminar células senescentes, un objetivo de gran interés terapéutico para muchas empresas farmacéuticas.

Referencia bibliográfica:

Daniel Muñoz‐Espín, Miguel Rovira, Irene Galiana, Cristina Giménez, Beatriz Lozano‐Torres, Marta Paez‐Ribes, Susana Llanos, Selim Chaib, Maribel Muñoz‐Martín, Alvaro C Ucero, Guillermo Garaulet, Francisca Mulero, Stephen G Dann, Todd VanArsdale, David J Shields, Andrea Bernardos, José Ramón Murguía, Ramón Martínez‐Máñez, Manuel Serrano. 'A versatile drug delivery system targeting senescent cells'. EMBO Molecular Medicine (2018) DOI 10.15252/emmm.201809355

El estudio ha sido posible gracias a fondos de la Fundación Bancaria “la Caixa”, la Fundación Botín Banco Santander Universidades, el Consejo Europeo de Investigación, CRUK Cambridge Centre Early Detection Programme, el Ministerio de Economía y Competitividad/Fondos FEDER y la Generalitat de Catalunya