Los medicamentos que ayudan a prevenir la formación de proteínas no deseadas o dañinas se están desarrollando actualmente para tratar una serie de enfermedades, incluido el cáncer. Los medicamentos se basan en ARN interferente pequeño, o ARNip, que son fragmentos de ácidos nucleicos que funcionan al interferir conla producción de proteínas. Pero llevar estos medicamentos al objetivo correcto, como un tumor, sigue siendo un desafío porque los ARNip pueden degradarse rápidamente en el cuerpo, lo que hace que el suministro sistémico sea ineficiente. También pueden tener dificultades para ingresar a las células donde realizan su trabajo.
Eben Alsberg, profesor de bioingeniería y ortopedia de Richard and Loan Hill en la Universidad de Illinois en Chicago, y sus colegas informan sobre un transportista basado en hidrogel que puede entregar ARNip directamente a donde se necesitan. Informan sus hallazgos en Avances científicos .
Otros investigadores han tenido cierto éxito al vincular las moléculas de siRNA con otros materiales para formar nanopartículas que ayudan a prevenir la degradación del siRNA y ayudan a que los medicamentos ingresen a las células. Pero los medicamentos incorporados por vía sistemática incorporados a las nanopartículas tienden a tener tasas bajas de alcanzar las células objetivo, lo que requieredosis múltiples para tener el efecto deseado, lo que aumenta el riesgo de efectos secundarios negativos.
Se han utilizado hidrogeles biológicamente compatibles para administrar productos biológicos o medicamentos directamente a áreas específicas del cuerpo. Se puede colocar un tapón o lámina de hidrogel con infusión de medicamentos directamente donde se necesita el medicamento, por ejemplo, en una articulación o una fractura en el hueso, o incluso inyectado.
Pero un problema ha sido que las drogas cargadas en hidrogeles a menudo se difunden rápidamente a las células y tejidos circundantes, proporcionando una explosión inicial de drogas y no mucho más. La liberación puede retrasarse al cambiar la porosidad del hidrogel, su tasa de degradación yjugando con la afinidad de la droga por el hidrogel.
Alsberg junto con Matthew Levy, profesor asociado de bioquímica en el Colegio de Medicina Albert Einstein, y sus colegas desarrollaron una estrategia única de hidrogel que permite un mayor control sobre la liberación de siRNA a lo largo del tiempo. Acoplando químicamente el siRNA al hidrogel a través de unel enlazador que puede degradarse en el cuerpo, puede controlar la liberación del fármaco. Cuando el hidrogel se coloca en un entorno a base de agua, como un organismo biológico, el agua rompe el enlazador entre el ARNip y el hidrogel, liberando el fármaco.En este tipo de sistema, la liberación del fármaco se prolonga en comparación con cuando el ARNip solo queda físicamente atrapado dentro del hidrogel.
"Es posible que podamos usar esta tecnología en el futuro para, por ejemplo, prevenir la producción de ciertas proteínas que se sabe que promueven ciertas enfermedades, o para ayudar a transformar las células madre en células necesarias para reparar el tejido dañado como el hueso ocartílago ", dijo Alsberg.
Cong Truc Huynh de UIC; Minh Khanh Nguyen, Alex Gilewski y Nicholas Kwon de Case Western University; y Samantha E. Wilner y Keith E. Maier del Colegio de Medicina Albert Einstein son coautores del artículo.
Esta investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial R56DE022376, el Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Musculoesqueléticas y de la Piel R01AR069564, R01AR066193, el Instituto Nacional del Cáncer R21CA182330, el Departamento de Defensa Dirigido por el CongresoProgramas de investigación médica OR110196 y una beca de investigación innovadora de Stand Up to Cancer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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