Un nou micromaterial allibera nanopartícules que destrueixen selectivament les cèl·lules canceroses

Un equip coordinat pel professor de l'Institut de Biotecnologia i de Biomedicina i del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB Antonio Villaverde, amb la participació de l'Institut de Recerca Sant Pau i del CIBER-BBN, ha desenvolupat micromaterials autocontinguts, compostos únicament de proteïnes, capaços de lliurar de forma prolongada en el temps el polipèptid que els compon. La tecnologia utilitzada per a la fabricació d'aquests grànuls, i que ha estat patentada pels investigadors, és relativament simple i imita l'organització dels grànuls secretors del sistema endocrí humà. Des del punt de vista de l'estructura química, implica la coordinació del zinc iònic amb dominis rics en histidina, un aminoàcid essencial per als éssers vius i per tant no tòxic.

Els nous micromaterials desenvolupats pels investigadors estan formats per unes cadenes d'aminoàcids anomenades polipèptids, que són funcionals i estan biodisponibles en forma de nanopartícules per a ser alliberades i dirigir-se a tipus específics de cèl·lules canceroses per a la seva destrucció selectiva.

L'equip de recerca ha analitzat l'estructura molecular d'aquests materials i la dinàmica del procés de secreció tant in vitro com en animals. En un model animal de càncer colorectal CXCR4+, el sistema ha mostrat un alt rendiment després de l'administració subcutània i s'ha observat com les nanopartícules de proteïna alliberades s'acumulen als teixits tumorals dels ratolins.

"És important destacar que aquesta acumulació és més eficaç que quan la proteïna s'administra al torrent sanguini. Aquest fet ofereix una forma nova i inesperada de garantir alts nivells locals de fàrmac i una millor eficàcia clínica, tot evitant règims d'administració intravenosa repetida", explica el professor Antonio Villaverde. "En el context clínic, l´ús d´aquests materials en el tractament del càncer colorectal hauria de millorar en gran mesura l´eficàcia del fàrmac i el confort del pacient, alhora que minimitzaria els efectes secundaris no desitjats".

En la recerca, duta a terme principalment per la investigadora de la UAB Julieta M. Sánchez, han participat investigadors del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB, de l'Institut de Biomedicina i de Biotecnologia de la UAB (IBB-UAB), així com de l'equip d’Oncogènesi i Fàrmacs Antitumorals liderat pel professor Ramón Mangues de l'Institut de Recerca Sant Pau. Tant el professor Antonio Villaverde com el professor Ramón Mangues estan adscrits al CIBER de Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (CIBER-BBN). També ha participat en el projecte la Plataforma de Producció de Proteïnes (Unitat 1) i la de Nanotoxicologia (Unitat 18) de la Infraestructura Singular NANBIOSIS, i ha estat finançat a través de diversos projectes competitius de recerca i transferència de tecnologia (entre ells PID2019 -105416RB-I00/AEI/10.13039/501100011033, PDC2022-133858-I00, PID2022-136845OB-I00, CPP2021-008946, PI21/400), així com projectes intramurs CIBER-BBN (VENOM4CANCER, NANOREMOTE i NANOSCAPE).

Article de referència:

Julieta M. Sánchez, Hèctor López-Laguna, Eloi Parladé, Angela Di Somma, Andrea L. Livieri, Patricia Álamo, Ramón Mangues, Ugutz Unzueta, Antonio Villaverde and Esther Vázquez. Structural Stabilization of Clinically Oriented Oligomeric Proteins During their Transit through Synthetic Secretory Amyloids, Advanced Science. 19 de marzo de 2024. https://doi.org/10.1002/advs.202309427