La investigación «Corona de proteínas» gana el Premio a la Innovación en Bionanotecnología Cinvestav-Neolpharma 2015

Un novedoso tratamiento, desarrollado por Andrea de Vizcaya Ruiz, que permite dirigir en forma selectiva nanopartículas de óxido de hierro hacia sus “blancos” celulares en la sangre para combatir trastornos inflamatorios de tipo crónico o cáncer, fue reconocido con el Premio a la Innovación en Bionanotecnología Cinvestav-Neolpharma 2015.

La investigación ganadora («La corona de proteínas para dirigir selectivamente nanopartículas de oxido de hierro hacia macrófagos e incrementar su biocompatibilidad y eficienca») plantea que es posible aprovechar un grupo de proteínas presentes en el plasma sanguíneo (porción líquida de la sangre 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.

Andrea de Vizcaya Ruiz, quien también es coordinadora del Departamento de Toxicología del Cinvestav, realizó este trabajo junto con su estudiante de doctorado Vicente Rivera Escamilla. Su propuesta terapéutica fue probada en cultivos celulares y en modelos animales.

Encontraron 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 la jerga biomédica 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 de la respuesta del sistema inmunitario ante la entrada de agentes invasores.

Para ello usaron tres clases de nanopartículas de óxido de hierro: 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.

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

Posteriormente, 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 de De Vizcaya Ruiz podría aplicarse en el futuro en ensayos clínicos con humanos; por ejemplo, en el diseño de nanopartículas que en su formulación contengan activadores de las mencionadas proteínas del sistema de complemento, para que puedan dar justo en el blanco celular deseado.

Asimismo, la activación del sistema inmunitario inducida por las nanopartículas recubiertas con polietilenglicol podría utilizarse como complemento para estimular la respuesta del huésped ante enfermedades infecciosas.

El Premio a la Innovación en Bionanotecnología fue instituido en 2013 por el Cinvestav y el grupo farmacéutico Neolpharma para promover la investigación científica, potenciar la innovación y contribuir a mejorar la salud en México.

Durante la ceremonia de premiación realizada en el auditorio José Adem, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), el director de la institución, José Mustre de León, recordó que actualmente el sector público aporta alrededor del 70 por ciento de la inversión en ciencia y tecnología, por lo cual este tipo de reconocimientos contribuyen a aumentar la participación de la iniciativa privada en este rubro.

Recordó que aunque en 2009 se estableció el Programa de Nanociencia y Nanotecnología en este centro, desde muchos años atrás ya existían diversos grupos de investigación enfocados a esta área del saber.

Por su parte el director general de Neolpharma, Efrén Ocampo López, señaló que en México “tenemos que pensar no solo en la reproducción de la ciencia, sino también en su incorporación al sector productivo”. En tal sentido, confió en que este premio contribuya a estimular el sistema de innovación y anunció un ligero incremento en su monto, que a la fecha es de 150 mil pesos.