Un equipo multidisciplinar con investigadores del grupo de Cáncer y Enfermedades Hematológicas Infantiles del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR) ha diseñado unas nuevas nanocápsulas (nanovesículas) que permiten encapsular una molécula (microARN) para administrarla en el tratamiento de tumores.

Los microRNA (también conocidos como miRNAs) son pequeñas moléculas de ARN que pueden interferir con la estabilidad de otras moléculas de ARN (particularmente, el ARN mensajero). Tienen un gran potencial terapéutico debido al papel central que juegan en desarrollo de múltiples enfermedades. Sin embargo, estas moléculas todavía se usan de forma muy poco frecuente en pacientes debido a su inestabilidad en el torrente sanguíneo y su poca capacidad de llegar a tejidos específicos. En estos últimos años, en el laboratorio del Dr. Miguel Segura, investigador del grupo de Cáncer y Enfermedades Hematológicas Infantiles del VHIR se ha centrado en encontrar los microRNA con mayor potencial terapéutico para el tratamiento del neuroblastoma. Según la Dra. Ariadna Boloix, investigadora del mismo grupo y primera autora de la publicación, “es el momento de trasladar nuestros hallazgos científicos a la práctica clínica para ofrecer un beneficio a los pacientes”.

Una estrategia potencial para mejorar la administración clínica de miRNA en el cuerpo es encapsularlo en transportadores diminutos que permitan superar las barreras actuales de administración los RNAs, sin toxicidad inespecífica y ofrezcan otras funciones complementarias.

Para ello, varios equipos de investigación han desarrollado una nanoestructura, conocida como quatsoma, compuesta por dos membranas lipídicas. En la publicación en Small, la cuál ha sidodestacada en el número “Mujeres en la ciencia de los materiales” de la revista Advanced Materials, ha participado un equipo interdisciplinar de investigadores del VHIR, el Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ​​ICMAB-CSIC, el Institut de Bioingenieria de Catalunya (IBEC), el Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), la red CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER- BBN), la empresa Nanomol Technologies SL, el Technion - Instituto de Tecnología de Israel y el Instituto de Sistemas Moleculares Complejos (ICMS). En la presente publicación se presenta una nueva formulación de quatsomas que tienen una estructura, composición y liberación controlada del contenido sensible al pH.

“En este estudio hemos colaborado con hospitales, redes de investigación y empresas. El resultado obtenido ilustra la importancia de la colaboración entre campos y más allá del sistema académico”, dice la Dra. Nora Ventosa, investigadora del ICMAB.

Estos nuevos quatsomas pueden conjugarse con miRNAs capaces de inducir una supresión tumoral e inyectarse por vía intravenosa para liberar los miRNAs en tumores primarios de neuroblastoma o en los sitios frecuentes de metástasis, como el hígado o el pulmón, llegando con mayor éxito y estabilidad que si el miRNA se inyectara solo. Una vez liberado, el miRNA tiene un efecto sobre la proliferación celular y los genes relacionados con la supervivencia en los tumores, lo que reduce la tasa de crecimiento del tumor.

Muchas propiedades hacen que los quatsomas se ajusten bien a estas aplicaciones biomédicas: tienen un tamaño inferior a 150 nm, son estables en una solución acuosa durante más de 6 meses y presentan una sensibilidad ajustable al pH, lo que significa que diferentes niveles de pH pueden desencadenar diferentes respuestas.

La producción de estas nanovesículas se ha optimizado pensando en su aplicación final y para garantizar su uso en ensayos clínicos y con pacientes. Utilizando una metodología sostenible y escalable de un solo proceso, llamado DELOS, los investigadores han diseñado un producto producido bajo condiciones de Buenas Prácticas de Manufactura (GMP) establecidas por la Unión Europea.

En este estudio se demuestra la funcionalidad de los quatsomas en la administración de miRNA (por ejemplo, miR-323a-5p) para el tratamiento del neuroblastoma, un tumor extracranial del sistema nerivoso periférico que es responsable de aproximadamente el 15 % de todas las muertes por cáncer pediátrico. Los resultados muestran que los quatsomas protegen el miRNA de la degradación por enzimas presentes en el torrente sanguíneo y favorecen su acumulación en tejidos como el hígado, el pulmón y los tumores subcutáneos entre otros tejidos. En conclusión, los quatsomas podrían ser una nueva herramienta que permita la administración de terapias basadas en ARNs a la práctica clínica.