Según los investigadores de Penn State, una nueva forma de administrar proteínas terapéuticas dentro del cuerpo utiliza un transportador acústicamente sensible para encapsular las proteínas y el ultrasonido para obtener imágenes y guiar el paquete a la ubicación exacta requerida. El ultrasonido luego rompe la cápsula, permitiendo que la proteínapara entrar a la celda
"Cuando expones la partícula al ultrasonido, se abre un agujero en la membrana celular que dura un par de microsegundos", dijo Scott Medina, profesor asistente de ingeniería biomédica, Penn State. "Podemos usar esta abertura temporal para administrar anticuerpos, que son moléculas terapéuticas atractivas en medicina de precisión que de otro modo no podrían penetrar en las células "
Estos anticuerpos son terapias emergentes para el cáncer, enfermedades infecciosas y artritis reumatoide, dijo.
Pero colocar la proteína dentro del transportador de nanopartículas no fue fácil, por eso otros investigadores han tenido que recurrir a métodos complicados y a menudo de bajo rendimiento, como unir la carga al exterior de las nanopartículas, lo que resulta en una liberación y liberación de proteínas ineficientesobjetivo de entrega.
El desafío con el nuevo método era que la proteína no quería interactuar con el interior de la partícula, que está hecha de un líquido fluorado, similar al teflón líquido. La estudiante de doctorado de Medina, Janna Sloand, ideó un trabajo creativoalrededor: una máscara fluorada. Estas máscaras químicas tienen un contrapeso de polaridad y contenido de flúor que permite que la proteína interactúe con el medio líquido fluorado mientras mantiene el estado plegado y la bioactividad de la proteína.
"Tuvimos muchos desafíos al desarrollar este nuevo método", dijo Sloand, primer autor del artículo publicado recientemente en ACS Nano . "Lo más difícil fue descubrir qué tipo de químicos podrían enmascarar la proteína. Ese fue definitivamente mi momento eureka cuando vi que funcionaba".
En el trabajo futuro, el equipo explorará el uso de su material programable por ultrasonido como una plataforma para la entrega guiada por imágenes de proteínas terapéuticas y herramientas de edición de genes.
En aplicaciones terapéuticas relacionadas, están aprovechando esta tecnología para administrar anticuerpos que pueden alterar las vías de señalización anormales en las células tumorales para 'desactivar' eficazmente sus rasgos malignos. En otro trabajo están entregando herramientas de edición de genes, como construcciones CRISPR, parapermitir la ingeniería genómica controlada por ultrasonido de las células en microambientes complejos de tejidos 3D.
Es importante destacar que todas estas aplicaciones de entrega se pueden realizar utilizando técnicas de ultrasonido ya empleadas en hospitales, que esperan permitan la traducción rápida de esta tecnología para la atención médica de precisión
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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