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EU-Belarus-Russia Network in Nanomaterials-Driven Anti-Cancer Gene Therapy

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Nanotecnología aplicada a la genoterapia contra el cáncer

Un equipo de investigadores europeos se sirvió de nanotecnología para desarrollar fármacos nuevos con los que tratar el cáncer. Las nanopartículas desarrolladas actúan silenciando genes relacionados con el cáncer.

Investigación fundamental

La nanotecnología tiene, sin duda, numerosas aplicaciones biomédicas. El pequeño tamaño y la enorme capacidad de funcionalización de las nanopartículas les confieren propiedades de gran valor como vehículos para la administración de fármacos. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea NANOGENE se propusieron mejorar el uso de nanopartículas para aplicaciones de genoterapia. Comúnmente, la genoterapia implica la trasferencia de una copia del gen normal en células alteradas para remplazar el gen defectuoso o ausente. El objetivo del consorcio NANOGENE era silenciar genes relacionados con el cáncer, incluyendo oncogenes, a través de la administración de moléculas pequeñas de ARN de interferencia (ARNpi) con propiedades anticancerígenas en células tumorales. Para tal fin, se sintetizaron diferentes dendrímeros a base de fósforo y carbosilano conteniendo rutenio que después se sometieron a una reacción de formación de complejos con moléculas de ARNpi proapoptóticas. Estos presentaban una estructura central con unidades repetidas capaces de interaccionar con ácidos nucleicos. La presencia de moléculas de rutenio aumentó considerablemente las propiedades anticancerígenas de los dendrímeros, convirtiéndolos en una herramienta eficaz para tratar diferentes tipos de tumores. Los investigadores desarrollaron asimismo nanotubos de carbono monocapa y multicapa dendronizados con dendrones catiónicos en su superficie como una herramienta prometedora para la administración de ARNpi y, seguidamente, los caracterizaron empleando diversas técnicas analíticas, incluyendo la resonancia magnética nuclear, la espectrometría de masas y la fluorescencia. En conjunto, el equipo evaluó el tamaño de los complejos, su estabilidad en el tiempo y frente a nucleasas y su absorción por diferentes tipos de células tumorales. Los resultados señalaron diferencias significativas en la eficacia y la estabilidad de la absorción en función de la naturaleza del dendrímero. Es más, se descubrió que los dendrímeros con rutenio no solo servían como vectores no víricos para la administración eficaz de ARNpi en células tumorales, sino que a su vez protegían a los ARNpi de la acción de las nucleasas. Estos nuevos vehículos de administración farmacológica eran hasta cinco veces más eficaces que los agentes de transfección estándar y actuaban incluso en presencia de antibióticos, suero o proteínas del suero. Con respecto a la citotoxicidad, los investigadores descubrieron que los metalodendrímeros eran bien tolerados y no exhibían toxicidad a concentraciones bajas, sin embargo si inducían una marcada citotoxicidad en células tumorales. En conjunto, el proyecto NANOGENE desarrolló agentes de administración génica para el silenciamiento de oncogenes y otros genes relacionados con el cáncer. Los dendrímeros de NANOGENE podrían ser muy beneficiosos para el tratamiento contra el cáncer, tanto si son empleados de manera individual como si son empleados en combinación con otros regímenes anticancerígenos.

Palabras clave

Genoterapia contra el cáncer, nanopartículas, NANOGENE, siARN, dendrímeros

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