Muchos fármacos, tales como agentes para el cáncer o enfermedades autoinmunes, tienen efectos secundarios desagradables porque atacan, tanto a las células causantes de enfermedades, como a las sanas. Ahora, un nuevo estudio ha demostrado una técnica para el desarrollo de fármacos más específicos, mediante el uso de “robots” moleculares, que pueden dirigirse más directamente a las células responsables de las enfermedades.
La imagen ilustra a nanorobots en el corriente sanguíneo. Algo similar podría convertirse en realidad mediante un estudio que ha usado robots moleculares para atacar más específicamente a las células que causan enfermedades. Crédito: Victor Habbick (Freedigitalphotos.net)
Las células tienen muchos receptores en su superficie, y cuando los anticuerpos o los fármacos se unen a un receptor, se activa una célula que realiza una función determinada o se comporta de una manera determinada. Los medicamentos pueden dirigirse a las células causantes de enfermedades mediante la unión a un receptor, pero en algunos casos las células causantes de enfermedades no tienen receptores únicos, y por lo tanto los fármacos también se unen a las células sanas, de ahí los efectos secundarios.
Por ejemplo, Rituximab se utiliza para tratar la artritis reumatoide y otras enfermedades mediante la unión a los receptores CD20 de las células aberrantes que causan las enfermedades. Sin embargo, ciertas células inmunes también tienen receptores CD20 y por lo tanto el fármaco puede interferir con el sistema inmune.
En el nuevo estudio, los científicos han creado robots moleculares que pueden identificar receptores múltiples en la superficie celular, lo que resulta en un etiquetamiento efectivo de subpoblaciones más específicas de células. Los robots moleculares, llamados autómatas moleculares, se componen de una mezcla de anticuerpos y de hebras cortas de ADN. Estas hebras cortas de ADN, también llamadadas oligonucleótidos, se pueden fabricar en el laboratorio con cualquier secuencia especifica.
Los investigadores mezclaron sangre humana de donantes sanos con sus robots moleculares. Cuando un robot molecular que lleva un anticuerpo CD45 se unió a un receptor de CD45 de una célula, y un robot molecular que lleva un anticuerpo CD3 se unió a un receptor acogedor de la misma célula, la estrecha proximidad de las hebras de ADN de los dos robots provocó una reacción en cascada, en la que ciertas hebras se rompieron, y las hebras más complementarias se unieron entre sí. El resultado fue una hebra única de ADN visible únicamente a las células que tenía los dos receptores.
La adición de un robot molecular que se une a anticuerpos CD8 en una célula que expresa CD45, CD3 y CD8 causó que esta hebra creciera. Los investigadores también demostraron que la hebra se podría programar para fluorecer al ser expuesta a una solución. Esencialmente los robots pueden etiquetar una subpoblación de células que permiten una terapia más específica. Los investigadores dicen que los robots moleculares permitirán concentrarse en subgrupos cada vez más específicos de poblaciones celulares. En el lenguaje de programación de ordenadores, los robots moleculares están realizando lo que se conoce como un “si es afirmativo, proceder a la función X”.
Si los robots moleculares dan resultado en estudios con ratones, y eventualmente en ensayos clínicos con humanos, los investigadores piensan que habrá una gama amplia de posibles aplicaciones clínicas. Por ejemplo, los pacientes con cáncer pueden beneficiarse de quimioterapia más específica. Los medicamentos para enfermedades autoinmunes podrían adaptarse más específicamente para afectar las células causantes de enfermedades autoinmunes, y no las células inmunes que se necesitan para luchar contra las infecciones.
El estudio se publica en Nature Nanotechnology.
Fuente: Hospital for Special Surgery
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