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Demuestran que las nanopartículas lipídicas son idóneas para administrar genes y fármacos

Fecha de primera publicación: 28/02/2013

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Investigadores de la UPV/EHU utilizan la nanotecnología con fines terapéuticos.

En la Facultad de Farmacia de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), el grupo de investigación Farmacocinética, Nanotecnología y Terapia Génica utiliza la nanotecnología para desarrollar nuevas formulaciones con aplicación en terapia génica y farmacología. En concreto, están diseñando nanopartículas para administrar genes o fármacos que faciliten su llegada al lugar de acción y producir el efecto deseado.

El grupo investigador ha demostrado que las nanopartículas lipídicas en las que llevan trabajando varios años son idóneas para actuar como vectores en la terapia génica. La terapia génica es una alternativa muy prometedora para enfermedades que hasta el momento no tienen un tratamiento eficaz. Consiste en administrar un ácido nucleico, por ejemplo un gen terapéutico, para modular la expresión de una proteína que se encuentra alterada en una determinada enfermedad, revirtiendo así el trastorno biológico.

El principal obstáculo es que el material genético no puede ser formulado en formas farmacéuticas convencionales, ya que se degrada en el organismo y no puede cumplir su función. Para salvar ese obstáculo, normalmente se utilizan vectores virales, que consiguen que el gen terapéutico llegue a las células en las que debe actuar. Sin embargo, tal y como explica la doctora Alicia Rodríguez, "los vectores víricos tienen un gran inconveniente, y es que poseen un gran potencial para desarrollar tumores. Por ello, existe un gran interés en desarrollar vectores no virales, como pueden ser los vectores basados en nanopartículas lipídicas".

"En este sentido -añade la doctora? llevamos trabajando varios años en el desarrollo de formulaciones para el tratamiento de enfermedades degenerativas de retina, enfermedades para las que actualmente no hay un tratamiento eficaz, ni curativo ni paliativo, y que conducen a la ceguera del paciente, siendo en muchos casos personas muy jóvenes". Las investigaciones que han realizado ya han dado fruto, y, de hecho, han conseguido desarrollar un vector capaz de hacer que se exprese una proteína en el ojo tras la administración ocular en rata. De este trabajo se han derivado dos patentes y varios artículos publicados en revistas científicas de alto prestigio, como es la revista Human Gene Therapy.

Objetivo: mejorar la absorción de los fármacos
Otra aplicación de las nanorpartículas lipídicas es desarrollar nuevas formulaciones para la administración de fármacos poco solubles o de difícil absorción. La doctora Rodríguez expone cuál es el problema de dichos fármacos: "Se estima que el 40% de las nuevas moléculas farmacológicamente activas son insolubles o poco solubles en agua; esto hace que muchas de estas moléculas potencialmente activas no lleguen nunca a la clínica por los problemas que supone desarrollar una formulación segura y eficaz".

El grupo investigador de la Facultad de Farmacia ha demostrado que la estrategia consistente en encapsular ese tipo de fármacos en nanopartículas lipídicas es eficaz: "Son esferas, formadas con lípidos y con un tamaño de partícula muy pequeño, que envuelven al fármaco. De esta forma, se logra incrementar la absorción del fármaco por vía oral", destaca la doctora Rodríguez.

Parte de esta investigación se ha realizado en colaboración con el grupo de investigación de la doctora Véronique Préat, de la Universidad Católica de Lovaina, en Bélgica. Allí han estudiado la capacidad de las nanopartículas para atravesar la membrana intestinal y por tanto aumentar la permeabilidad del fármaco. Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Journal of Controlled Release, una revista de reconocido prestigio dentro de la especialidad.

Además, al tiempo que van obteniendo avances importantes en ambas áreas (vectores para terapia genética y la mejora de la absorción de fármacos insolubles), los y las investigadoras del grupo Farmacocinética, Nanotecnología y Terapia Génica están trabajando en un tercer campo relacionado con la hepatitis C, en el cual también esperan lograr resultados positivos.

Datos adicionales
Las investigaciones realizadas por el grupo Farmacocinética, Nanotecnología y Terapia Génica se realizan en el Departamento de Farmacia y Ciencias de los Alimentos de la Facultad de Farmacia de la UPV/EHU, y en el Centro de Investigación Lascaray ikergunea (UPV/EHU).

Grupos con los que colaboran:
Dr. Bernhard H.F. Weber, Universidad de Regensburg (Alemania)
Dra. Véronique Préat, Universidad Católica de Lovaina (Bélgica)
Dr. Carmen Evora. Universidad de La Laguna (Tenerife)
Dr. Ignacio F Trocóniz. Universidad de Navarra

Pie de foto:
1. imagen terapia génica: Expresión de la proteína retinosquisina (verde) tras la transfección de una línea celular de epitelio pigmentario de retina (ARPE-19) con una formulación a base de nanopartículas lipídicas con el gen RS1. En azul, los núcleos de las células. (Autor: grupo Farmacocinética, Nanotecnología y Terapia Génica)

2. imagen: Alicia Rodríguez Gascón (primera a la derecha) y el grupo de investigación Farmacocinética, Nanotecnología y Terapia Génica de la Facultad de Farmacia de la UPV/EHU.

Publicaciones en revistas especializadas:
- Beloqui A, MA Solinís, A del Pozo-Rodríguez, AR Gascón, A des Rieux, V Preat. Mechanism of transport of saquinavir-loaded nanostructured lipid carriers across the intestinal barrier. Journal of Controlled Resease 2013, doi.org/10.1016/j.jcon
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23266764

- D Delgado; A del Pozo-Rodríguez; MA Solinís; M Avilés; BH Weber; E Fernández; AR Gascón; Dextran and protamine-based solid lipid nanoparticles as potential vectors for the treatment of X linked juvenile retinoschisis. Human Gene Therapy 2012; 23:345-355.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22295905

- D Delgado, AR Gascón, A del Pozo-Rodríguez, E Echevarria E, AP de Garibay, JM Rodríguez, MA Solinís. Dextran-protamine-solid lipid nanoparticles as a non-viral vector for gene therapy: In vitro characterization and in vivo transfection after intravenous administration to mice. International Journal of Pharmaceutics 425: 35-43 (2012).
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22226874

- D Delgado; A del Pozo-Rodríguez; MA Solinís; AR Gascón. Understanding the mechanism of protamine in solid lipid nanoparticle-based lipofection: the importance of the entry pathway. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 79: 495-502 (2011).
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21726641

- Del Pozo-Rodríguez A, Delgado D, Solinís MA, Pedraz JL, Echevarría E, Rodríguez JM, Gascón AR. Solid lipid nanoparticles as potential tools for gene therapy: In vivo protein expression after intravenous administration. International Journal of Pharmaceutics 385: 157-162 (2010)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19835940