La coordinadora del Departamento de Toxicología del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Andrea de Vizcaya Ruiz, recibió el Premio a la Innovación en Bionanotecnología Cinvestav-Neolpharma 2015.

Su investigación propone usar un grupo de proteínas contenidas en la sangre como vehículo para dirigir selectivamente nanopartículas de óxido de hierro hacia células del sistema inmunitario para combatir trastornos inflamatorios de tipo crónico o cáncer.

El proyecto ganador plantea que es posible aprovechar un grupo de proteínas presentes en el plasma sanguíneo (que contiene glóbulos rojos, blancos y plaquetas) como vehículo acarreador de las nanopartículas de hierro para dirigirlas hacia un grupo de células conocidas como macrófagos, que pertenecen al sistema inmunitario.

La especialista realizó este trabajo junto con el estudiante de doctorado Vicente Rivera Escamilla. Su propuesta terapéutica fue probada en cultivos celulares y en modelos animales.

Descubrieron que al introducir las nanopartículas de hierro a un medio biológico como la sangre, su superficie queda cubierta enseguida por biomoléculas que forman una capa conocida en biomedicina como corona de proteínas.

De Vizcaya Ruiz evaluó si esta interacción podría aprovecharse para guiar a las nanopartículas hacia órganos ricos en macrófagos utilizando para ello proteínas del llamado sistema de complemento, que es una de las piezas vitales en la respuesta del sistema inmunitario ante la entrada de agentes invasores.

En la investigación usaron tres clases de nanopartículas: dos de ellas estaban recubiertas con polímeros (polietilenglicol y polivinilpirrolidona) y la otra carecía de recubrimiento. Encontraron que la interacción entre éstas y las proteínas del plasma sanguíneo favorece la acumulación de macrófagos.

Biocompatibilidad

Además, en los ensayos observaron que la biocompatibilidad fue mayor al usar nanopartículas recubiertas con polietilenglicol, esto contribuyó a hacer más eficientes y con menos efectos colaterales las terapias anticancerígenas que probaban. Con el recubrimiento formado por la corona de proteínas se redujo la toxicidad del tratamiento.

Usando un modelo en animales de experimentación, encontraron que al atraer y retener proteínas del sistema de complemento, las nanopartículas se acumularon sobre todo en órganos ricos en macrófagos, como el hígado y el bazo, además de inducir la activación del sistema inmunitario.

Las nanopartículas de óxido de hierro, que miden entre una y 100 millonésimas de milímetro, ya se emplean en el tratamiento del cáncer, para transportar fármacos antitumorales, así como en diversos trastornos inflamatorios. También sirven como agentes de contraste en procesos de imagenología médica, a fin de visualizar al interior de órganos y tejidos. El hallazgo podría aplicarse en el futuro en ensayos clínicos con humanos.