Por un innovador tratamiento, que permite dirigir en forma selectiva nanopartículas de óxido de hierro hacia sus “blancos” celulares en la sangre para combatir trastornos inflamatorios de tipo crónico o cáncer que fue probado exitosamente en cultivos celulares y modelos animales, la doctora Andrea de Vizcaya Ruiz, fue reconocido con el Premio a la Innovación en Bionanotecnología Cinvestav-Neolpharma 2015.
La investigación plantea que es posible aprovechar un grupo de proteínas presentes en el plasma sanguíneo (porción líquida de la sangre que contiene glóbulos rojos, blancos y plaquetas) como vehículo acarreador de las nanopartículas de hierro para dirigirlas hacia un grupo de células conocidas como macrófagos que pertenecen al sistema inmunitario.
De Vizcaya Ruiz, quien también es coordinadora del Departamento de Toxicología del Centro de Investigación de Estudios Avanzados (Cinvestav), realizó este trabajo junto con el estudiante de doctorado Vicente Rivera Escamilla.
En la investigación encontraron que al introducir las nanopartículas de hierro a un medio biológico como la sangre, su superficie queda cubierta enseguida por biomoléculas que forman una capa conocida en la jerga biomédica como “corona de proteínas”.
De Vizcaya Ruiz evaluó si esta interacción podría aprovecharse para guiar a las nanopartículas hacia órganos ricos en macrófagos utilizando proteínas del llamado sistema de complemento, que es una de las piezas vitales de la respuesta del sistema inmunitario ante la entrada de agentes invasores.
Para ello usaron tres clases de nanopartículas de óxido de hierro: dos de ellas estaban recubiertas con polímeros (polietilenglicol y polivinilpirrolidona) y la otra carecía de recubrimiento y encontraron que la interacción entre éstas y las proteínas del plasma sanguíneo favorece la acumulación de macrófagos.
Además, en sus ensayos in vitro observaron que la biocompatibilidad fue mayor al usar nanopartículas recubiertas con polietilenglicol, lo cual contribuyó a hacer más eficientes y con menos efectos colaterales las terapias anticancerígenas que probaban. Además, con el recubrimiento formado por la corona de proteínas se redujo la toxicidad del tratamiento.
Posteriormente, usaron un modelo en animales de experimentación y encontraron que al atraer y retener proteínas del sistema de complemento, las nanopartículas se acumularon sobre todo en órganos ricos en macrófagos, como el hígado y el bazo, además de inducir la activación del sistema inmunitario.
El hallazgo de De Vizcaya Ruiz podría aplicarse en el futuro en ensayos clínicos con humanos; por ejemplo, en el diseño de nanopartículas que en su formulación contengan activadores de las mencionadas proteínas del sistema de complemento, para que puedan dar justo en el blanco celular deseado.
Asimismo, la activación del sistema inmunitario inducida por las nanopartículas recubiertas con polietilenglicol podría utilizarse como complemento para estimular la respuesta del huésped ante enfermedades infecciosas.
El Premio a la Innovación en Bionanotecnología fue instituido en 2013 por el Cinvestav y el grupo farmacéutico Neolpharma para promover la investigación científica, potenciar la innovación y contribuir a mejorar la salud en México.
Durante la ceremonia de premiación realizada en el auditorio José Adem, del Cinvestav, el director de la institución, José Mustre de León, recordó que actualmente el sector público aporta alrededor del 70 por ciento de la inversión en ciencia y tecnología, por lo cual este tipo de reconocimientos con
