Un equipo de científicos ha desarrollado un enfoque innovador que utiliza péptidos diseñados específicamente para mejorar las formulaciones de medicamentos. Este método pionero incrementa significativamente la eficacia anti-tumoral, tal como se ha demostrado en modelos de leucemia. El estudio fue publicado en la revista Chem y fue liderado por investigadores del Centro de Investigación Avanzada de Ciencias de la Ciudad Universitaria de Nueva York (CUNY ASRC) y el Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering.
Los sistemas de administración de medicamentos enfrentan dos desafíos críticos: la mala solubilidad y la entrega ineficaz dentro del organismo. Muchos fármacos no se disuelven bien, lo que dificulta que alcancen sus objetivos previstos. Además, los sistemas de entrega actuales desperdician una parte significativa del fármaco durante la preparación, con solo un 5-10% del medicamento cargado de manera efectiva, lo que conlleva tratamientos menos eficaces.
Innovación en la entrega de fármacos
El equipo de investigación ha diseñado péptidos —cadenas cortas de aminoácidos— que se unen a fármacos específicos y crean nanopartículas terapéuticas. Estas nanopartículas están compuestas principalmente por el medicamento, con un delgado recubrimiento de péptidos que mejora la solubilidad, aumenta la estabilidad en el organismo y optimiza la entrega a las áreas objetivo. Este enfoque logra una carga de fármaco de hasta un 98%, una mejora dramática en comparación con los métodos tradicionales.
Mediante una combinación de modelos informáticos y pruebas de laboratorio, se identificaron nuevas nanopartículas de fármaco/péptido. Estas demostraron resultados notables en modelos de leucemia, siendo más efectivas para reducir tumores en comparación con los fármacos solos. Además, su alta eficiencia permite dosis más bajas, lo que puede disminuir los efectos secundarios.
Rein Ulijn, co-investigador principal y director de la Iniciativa de Nanociencia en CUNY ASRC, afirmó: «Los péptidos, que son moléculas diseñadas a partir de los mismos bloques de construcción que las proteínas de nuestro cuerpo, son extremadamente versátiles. Creímos que podrían ser útiles para resolver dos grandes problemas que presentan muchos medicamentos: la mala solubilidad y la entrega ineficaz. Al diseñar un péptido que une el fármaco mientras mejora su solubilidad, pudimos crear nanopartículas con carga muy alta.»
Esta innovación tiene un potencial significativo porque los péptidos pueden ser personalizados para aumentar la efectividad de diversos fármacos. Dada la amplia gama de interacciones posibles en el diseño de péptidos, podría ser factible adaptar péptidos para medicamentos específicos, extendiendo su aplicabilidad más allá de los tratamientos contra el cáncer.
Daniel Heller, co-investigador principal y responsable del Laboratorio de Nanomedicina Oncológica en el Programa de Farmacología Molecular del Centro Oncológico Memorial Sloan Kettering, destacó: «Este avance permite el desarrollo de medicamentos de precisión más efectivos». Con el uso de péptidos diseñados específicamente, podemos construir nanomedicinas que hacen que los medicamentos existentes sean más eficaces y menos tóxicos, e incluso posibilitar el desarrollo de medicamentos que podrían no funcionar sin estas nanopartículas.»
Naxhije «Gia» Berisha, exalumna de doctorado del CUNY Graduate Center que realizó gran parte del trabajo experimental, subrayó el potencial del enfoque basado en péptidos: «Utilizamos pruebas experimentales para identificar péptidos prometedores y modelado computacional para analizar sus interacciones con moléculas terapéuticas. Es increíble ver cómo simples variaciones en la secuencia de péptidos podrían coincidir con fármacos específicos. Esto sugiere que podría haber un péptido adecuado para cada medicamento, lo que podría revolucionar la manera en que se administran los tratamientos.»
El equipo de investigación está adoptando métodos de automatización de laboratorio para perfeccionar y acelerar aún más el proceso de emparejamiento de péptidos y fármacos. Sus próximos pasos incluyen verificar el potencial del enfoque en una gama más amplia de enfermedades. Si todo sale bien, esta innovación podría conducir a tratamientos más eficaces, reducción de efectos secundarios y ahorros significativos en el desarrollo de medicamentos.
