Un equip multidisciplinari amb investigadors del grup de Càncer i Malalties Hematològiques Infantils del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR) ha dissenyat unes noves nanocàpsules (nanovesícules) que permeten encapsular una molècula (microRNA) per administrar-la en el tractament de tumors.

Els microRNAs (també coneguts com miRNA) són petites molècules d'ARN que poden interferir amb l'estabilitat d'altres molécules d'ARN (específicament, l'ARN missatger). Els miRNAs tenen molts usos terapèutics potencials a causa del paper central que juguen en el tractament de múltiples malalties, per exemple el càncer. Tot i això, les teràpies basades en miRNAs encara no s'utilitzen en pacients a causa de la seva inestabilitat en el torrent sanguini i la seva poca capacitat per a entrar a les cèl·lules. En aquests darrers anys, al laboratori del Dr. Miguel Segura, investigador del grup de Càncer i Malalties Hematològiques Infantils del VHIR, s'ha centrat a trobar els microRNAs que presenten un major potencial terapèutic per al tractament del neuroblastoma. Segons la Dra. Ariadna Boloix, investigadora del mateix grup i primera autora de la publicació, “és el moment de traslladar les nostres troballes científiques a la pràctica clínica per oferir un benefici als pacients”.

Una estratègia potencial per a millorar l'administració clínica de miRNAs al cos és encapsular-lo en transportadors diminuts que permetin superar les barreres actuals presents en l’administració de les molècules d’ARN, sense toxicitat inespecífica s.

Per a això, diversos equips de recerca han desenvolupat una nanoestructura, coneguda com quatsoma, formada per dues membranes lipídiques. En la publicació a Small, la qual ha sigut destacada en el número “Dones en la ciència dels materials” de la revista Advanced Materials, han participat un equip interdisciplinari d'investigadors del VHIR, l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, l’Institut de Bioingenieria de Catalunya (IBEC), el Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), la red CIBER de Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (CIBER-BBN), l'empresa Nanomol Technologies SL, el Technion - Institut de Tecnologia d'Israel i l'Institut de Sistemes Moleculars Complexos (ICMS). L’esmentada publicació descriu una nova formulació de quatsomes, la qual té una estructura, composició i alliberació controlada del seu contingut sensible al pH.

“En aquest estudi hem col·laborat amb hospitals, centres de recerca i empreses. Els excel·lents resultats obtinguts il·lustren la importància de la col·laboració entre camps i més enllà del sistema acadèmic”, diu la Dra. Nora Ventosa, investigadora de l’Institut de Ciència de Materials (ICMAB).

Aquests nous quatsomes poden conjugar-se amb miRNAs capaços d’induir una  supressió tumoral i injectar-se per via intravenosa per fer arribar els miRNAs en tumors primaris de neuroblastoma o en llocs freqüents de metàstasiscom el fetge o el pulmó, garantint un major èxit i estabilitat que si el miRNA s'injectés sol. Una vegada administrat, el miRNA té un efecte sobre la proliferació cel·lular i els gens relacionats amb la supervivència en els tumors, la qual cosa redueix la taxa de creixement del tumor.

Els quatsomes tenen moltes propietats que fan que s’ajustin bé a aquestes aplicacions biomèdiques: tenen una mida inferior a 150 nm, són estables en una solució aquosa durant més de 6 mesos i tenen una sensibilitat ajustable al pH, la qual cosa significa que en diferents condicions pH poden desencadenar diferents respostes.

La producció d'aquestes nanovesícules s'ha optimitzat pensant en la seva aplicació final i per garantir-ne l’ús en assajos clínics i amb pacients. Utilitzant una metodologia sostenible i escalable d’un sol procés de producció, anomenat DELOS, els investigadors han dissenyat un producte produït sota condicions de Bones Pràctiques de Manufactura (GMP) establertes per la Unió Europea.

En aquest estudi, es demostra la funcionalitat dels quatsomes en l’alliberament de miRNAs (per exemple el miR-323a-5p) per al tractament del neuroblastoma, un dels  tumors sòlids extracranial més comuns entre els càncers pediàtrics el qual és responsable d'aproximadament el 15 % de totes les morts per càncer pediàtric.  Els resultats mostren que els quatsomes protegeixen els miRNAs de la degradació i afavoreixen la seva acumulació en teixits com  el fetge, el pulmó i en xenoempelts de neuroblastoma, entre altres. Per tant, els quatsomes podrien ser una nova eina per permetre a l’administració de teràpies basades en ARNs a la pràctica clínica.