Con una moderna técnica de nanomedicina, investigadores del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) producen nanopartículas hechas de proteína, las cuales encapsulan y acarrean ácidos nucleicos hacia el parásito responsable de la enfermedad de Chagas, para causar efectos nocivos en él y combatirlo.

En el laboratorio de Ingeniería Biomolecular y Bionanotecnología del Instituto de Química de la UNAM, Armando Hernández García, produce y prueba estas nanopartículas para ensayarlas a futuro dentro de organismos humanos.

“Esta tecnología se basa en el desarrollo de nanopartículas hechas de proteína que encapsulan ácidos nucleicos antisentido con un efecto nocivo al entrar al parásito Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas. Estas nanopartículas de proteína y ácido nucleico ofrecen ciertas ventajas como mayor posibilidad de reconocimiento por el parásito para que las consuma o las ingrese a su interior”, afirmó Hernández.

Desarrollo del concepto

La idea, prosiguió, es que cuando éste circule en el cuerpo humano, esas nanopartículas se introduzcan al microorganismo y lo dañen, pero no al paciente.

Los primeros datos de esta investigación presentados en el arículo «Delivery of Antisense DNA into Pathogenic Parasite Trypanosoma cruzi Using Virus-Like Protein-Based Nanoparticles» [1] publicado en septiembre pasado en la revista Nucleic Acid Therapeutics.

Lo que se reportó son resultados en parásitos cultivados, mientras que las nanopartículas de proteínas con ácidos nucleicos han sido probadas en ratones, en los cuales se observa baja respuesta inmune y posibles efectos del proceso. “Encontramos que las nanoproteínas no son tóxicas y que el sistema inmune de los animales no las neutralizó”, precisó el científico.

Las nanoproteínas fueron diseñadas por el propio Hernández mediante ingeniería genética y son biosintéticas, pues se producen en la levadura Pichia pastoris, la cual ha sido modificada genéticamente. “Se le insertó un gen que codifica para la proteína de interés, crecimos esta cepa de levadura recombinante con este gen y la producimos en medios de cultivo baratos a base de metanol y glicerol”, relató el experto.

Al crecer la levadura, produce la proteína y la secreta al medio, donde crece en matraces y se purifica.

Proteína acarreadora

La proteína de diseño funciona como un vector o acarreador de ácidos nucleicos, que son los que tienen efecto en el parásito.

“Usamos ADN antisentido (también llamado oligonucleótido antisentido), que reconoce ARN mensajero dentro de la célula, se une a él y lo bloquea. En la célula, los ARN mensajeros son los intermediarios entre el genoma y la proteína; la célula los utiliza para producir proteínas que van a realizar todas sus funciones vitales. Estos oligonucleótidos antisentido van dirigidos a ARN mensajeros en particular, en donde queremos eliminar o inhibir la producción de una proteína”, explicó Hernández.

Si esa proteína es importante para que el parásito se infecte, entonces con este método muy dirigido se ataca y se limita la producción del parásito.

Uso de nanopartículas

“La idea es que estas nanopartículas se inyecten al ser humano que esté infectado con el parásito causante de la enfermedad de Chagas, reconozcan al parásito, entren a él y liberen nanopartículas de proteína con oligonucléotidos antisentido, los cuales reconocerían ARN mensajero y lo bloquearían para que ya no se produzca, dañando así al parásito. Es una terapia genética”, detalló.

Aunque estos oligonucleótidos antisentido son utilizados por los científicos para atacar otras enfermedades como cáncer, el problema es acarrearlos hasta el parásito, pues en el cuerpo humano se degradan fácilmente.

“Se necesitan encapsular, y ahí es donde entra la nanotecnología que les da protección. Estamos trabajando en nanopartículas que reconozcan y entren principalmente al parásito, para que sea una terapia dirigida”, señaló.

Colaboradores

En este estudio colaboran con:

• Hernández García
• investigadora Bertha Josefina Espinosa Gutiérrez, del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBm)
• alumnos:
  • David Moreno Gutiérrez, cursa su doctorado en el IQ
  • Oscar de Jesús Vargas Dorantes, estudió maestría en el IQ
  • Rosa Cárdenas Guerra, realizó un posdoctorado en el IIBm

Expectativas

Hernández García calcula que en los próximos 2 años habrá avances para probar esta nanotecnología en modelos in vivo más cercanos a los humanos[.]