Científicos españoles crean una nanomolécula que libera fármacos oncológicos dentro de las células

Imagen microscópica de células cancerígenas.
Imagen microscópica de células cancerígenas.

Imagen microscópica de células cancerígenas.

Investigadores de la Universidad de Barcelona (UB), del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la UB (IN2UB) y del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han diseñado una nanomolécula capaz de llevar un fármaco anticancerígeno y liberarlo dentro de la célula.

La investigación, que publica la revista Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, demuestra que los liposomas diseñados por los investigadores son capaces de transportar y liberar en el interior de las células un fármaco anticancerígeno que han utilizado como modelo.

Un liposoma es una vesícula artificial de forma esférica con una membrana compuesta por una doble capa de lípidos que se parece mucho a la estructura de las membranas celulares.

Desde que fueron descubiertas, en la década de 1960, estas moléculas se han utilizado como modelo para estudiar las membranas de las células y como un prometedor sistema de liberación de medicamentos.

Según los investigadores, uno de los retos de convertir los liposomas en vehículos transportadores de fármacos es averiguar cómo interactúan con las membranas celulares y cuáles de los mecanismos básicos —adsorción, fusión o endocitosis, o una combinación de los tres— están implicados en la interiorización de los liposomas por parte de las células.

Mecanismo de interacción de liposomas

“Las interacciones entre los liposomas y la membrana de la célula pueden ser extremadamente diferentes según la naturaleza de la membrana celular y la composición lipídica de los liposomas”, han precisado los investigadores.

Los liposomas diseñados por los investigadores de la UB y el IBEC son pequeñas esferas lipídicas de composición parecidos a la de la célula que se quiere tratar. “Esta similitud facilita su incorporación y la liberación de medicamentos dentro de la célula”, ha explicado el investigador del IN2UB Òscar Domènech, que ha detallado que han utilizado cultivos de células reales para obtener una mejor visión del mecanismo de interacción de liposomas que han diseñado.

Para estudiar cómo interaccionan los liposomas con la membrana celular y evaluar la interiorización de estas nanomoléculas, los investigadores aplicaron la fluorescencia confocal, que permite ver cómo los liposomas encapsulaban calceína, un colorante fluorescente, para poder observar si la nanomolécula y su contenido entraban en las células.

También utilizaron la técnica de microscopía de fuerza atómica para observar los cambios fisicoquímicos de la superficie celular y evaluar la rigidez de la membrana celular en presencia de los liposomas.

“Demostramos que la composición lipídica permite una liberación del contenido del liposoma dentro de la célula, así como el efecto que tienen los filopodios celulares -pequeños flagelos de la célula- en facilitar la llegada de los liposomas a la membrana celular”, ha resumido Domènech.

Encapsularon metotrexato

Para validar la capacidad de estos liposomas como sistema de liberación de fármacos, los investigadores encapsularon metotrexato, un fármaco inmunosupresor utilizado para tratar patologías oncológicas, inflamatorias y autoinmunitarias.

“Hemos demostrado que nuestros liposomas son idóneos para transportar y liberar esta molécula modelo, que sabemos que permite eliminar células cancerosas”, ha subrayado Domènech.

“Nuestro interés sería poder extender la metodología a otros tipos de células o incluso a tejidos para mostrar la viabilidad de análisis, así como poder utilizar otras moléculas terapéuticas encapsuladas en los liposomas”, ha concluido Domènech.

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