Investigadores dicen que han encontrado un modo de pasar de contrabando por el sistema inmunológico del cuerpo nanopartículas que llevan drogas. ¿Cómo? Camuflándolas para que se parezcan a fragmentos de células que se encuentran en la sangre humana.

Las nanopartículas artificiales —creadas a partir de plástico o metal— pueden ser diseñadas para entregar un cargamento de drogas en áreas específicas del cuerpo. Pero a menudo son atacadas y desintegradas por el sistema de defensa natural del cuerpo, que las ve como si fueses invasores externos.

Las partículas disfrazadas no solo son capaces de pasar inadvertidas, si no también de aprovechar las propiedades naturales de las plaquetas para tratar infecciones bacterianas y para reparar los vasos sanguíneos dañados con más eficacia que las formas convencionales de administración de fármacos, informó el equipo. Los investigadores fueron dirigidos por Liangfang Zhang de la Universidad de California, San Diego, y publicaron su trabajo en la revista Nature el 16 de septiembre.

El equipo de Zhang comenzó con partículas de 100 nanómetros de ancho hechas a partir del polímero biodegradable PLGA, y las recubrió con membranas extraídas de plaquetas humanas, que son fragmentos de células que se hallan en la sangre y se acumulan en los sitios donde existe daño de tejidos para comenzar el proceso de coagulación. Esto ayuda a las partículas a evadir el sistema inmune, dicen los autores.

Previamente, los investigadores habían intentado unir las nanopartículas con piezas clave de las membranas de las plaquetas para evitar el ataque inmunológico; en particular, probaron con la proteína CD47 de la plaqueta. Esa proteína envía una señal de “no me comas” al sistema inmunológico del cuerpo, dice Dennis Discher, ingeniero en nanotecnología de la Universidad de Pennsylvania en Filadelfia.

Pero las nanopartículas de Zhang ostentan el conjunto más completo de proteínas de membrana hallado hasta ahora, dice Omid Farokhzad, médico y nanotecnólogo del Hospital Brigham y de Mujeres en Boston, Massachusetts, quien escribió un artículo de News & Views que acompañó el estudio.

Asesinos encubiertos

Las nanopartículas recubiertas de plaquetas tienen otras ventajas. Las bacterias como el estafilococo áureo  (Staphylococcus aureus) resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés), por ejemplo, pueden adherirse a las plaquetas, una característica que aprovechan para protegerse del sistema inmunológico. Esto hace que sean naturalmente más propensas a interactuar con nanopartículas recubiertas. Las plaquetas también son atraídas hacia áreas específicas del cuerpo donde está ocurriendo un daño en un tejido.

Estas partículas aprovechan las capacidades naturales únicas de las plaquetas, dice Samir Mitragotri, ingeniero químico de la Universidad de California, Santa Barbara, que no participó en el trabajo. “Este un enfoque muy innovador”, añade.

El equipo de Zhang inyectó nanopartículas encubiertas —con antibióticos en su interior— en ratones infectados con MRSA. Esto redujo mil veces las poblaciones de bacterias MRSA en el hígado y el bazo, en comparación a cuando los ratones recibieron antibióticos convencionales. Además, requirieron solo una sexta parte de la dosis del fármaco tradicional. (En otros órganos, las nanopartículas también fueron más eficaces que la administración convencional de fármacos, pero la diferencia fue menos notoria).

El equipo también aprovechó el hecho de que las plaquetas tienden a migrar a los vasos sanguíneos dañados. Los expertos cargaron a las nanopartículas camufladas con una droga llamada docetaxel, para ver si se podía evitar el engrosamiento excesivo de las paredes arteriales dañadas (un efecto que puede causar problemas después de la cirugía). Cuando estas nanopartículas se inyectaron en ratas que tenían vasos sanguíneos dañados, se agruparon en concentraciones más grandes en los sitios enfermos que en el tejido sano de las ratas. Y el tratamiento con docetaxel fue más eficaz cuando se administró de esta manera que cuando fue llevado a través del torrente sanguíneo sin usar las nanopartículas, halló el equipo.

La capacidad de administrar dosis altas de medicamentos en esos sitios, evitando a las células del sistema inmunológico llamadas macrófagos —que normalmente destruyen a la mayoría de las nanopartículas, incluso en sitios dañados—, es impresionante, dice Discher.

Signos de interrogación

Pero no todo el mundo está convencido de la capacidad de esconderse de las partículas. Aunque una pequeña fracción de las partículas se agruparon en los sitios dañados, la gran mayoría de ellas terminó rápidamente en el hígado y en el bazo de los animales, lo que sugiere que la mayoría de las partículas todavía estaba siendo capturada por las defensas inmunitarias en esos lugares, dice Moein Moghimi, especialista en fármacos nanotecnológicos en la Universidad de Copenhague. Moghimi cree que es necesario un análisis mucho más riguroso de la respuesta inmune del cuerpo ante las partículas.

Zhang dice que su equipo prevé hacer más cantidad de nanopartículas encubiertas, y ensayar su uso en animales más grandes antes de que las terapias puedan comenzar a probarse en humanos. Debido a que las plaquetas tienden a agruparse alrededor de las células cancerosas en la sangre, así como alrededor de las bacterias, para la próxima el equipo verá si las nanopartículas encubiertas podrían ser utilizadas para atacar el cáncer, añade.

El desarrollo de terapias de nanopartículas híbridas que combinen componentes sintéticos y biológicos será un camino largo y arduo, dice Farokhzad. “Pero, ¿apostaría por esta una tecnología? Absolutamente. Creo que la promesa es enorme”.

 

Este artículo se reproduce con permiso y se publicó primero  el 16 de septiembre de 2015.