Un equipo de investigación de la Universidad Pohang de Ciencia y Tecnología (POSTECH) ha desarrollado un innovador sistema de entrega basado en polímeros biodegradables que mejora la eficiencia en el transporte de ARN mensajero (mRNA). Este estudio, recientemente publicado en la revista Biomaterials, se presenta como una alternativa prometedora a los sistemas actuales que utilizan nanopartículas lipídicas (LNPs), ampliamente utilizados en las vacunas contra la COVID-19.
Desde el inicio de la pandemia, el interés global por las vacunas de ARN mensajero ha aumentado considerablemente. Si bien los LNPs ofrecen una alta eficacia en la entrega de mRNA, presentan un inconveniente significativo: su acumulación en el hígado tras la inyección, lo que puede provocar toxicidad o desencadenar una respuesta inmune excesiva que, en casos severos, podría llevar a anafilaxis.
Innovaciones en sistemas de entrega de mRNA
Para abordar estas preocupaciones, el equipo de POSTECH exploró el polímero biodegradable Poly β-amino ester (PBAE) como una alternativa viable. Este polímero ya se había utilizado anteriormente para la entrega de siRNA, ADN y mRNA y se descompone de manera segura en el organismo. En este estudio, se sintetizaron 55 tipos diferentes de polímeros PBAE, que fueron empleados para diseñar nuevas nanopartículas poliméricas (PNPs) para la entrega de mRNA.
Los resultados experimentales demostraron que el nuevo sistema polimérico ofreció una eficiencia de entrega de mRNA superior a la de los LNPs convencionales. Además, la expresión de mRNA se mantuvo activa hasta cuatro semanas, un periodo significativamente más largo que los cinco días típicos de los LNPs. De manera destacada, el polímero garantizó que la expresión de mRNA se limitara únicamente al sitio de inyección, sin evidencia de expresión en el hígado, eliminando así las preocupaciones sobre la toxicidad.
Los experimentos de respuesta inmune revelaron que el polímero indujo eficazmente la actividad de las células T y mostró un rendimiento comparable al de los LNPs en la generación de anticuerpos neutralizantes contra el virus de la COVID-19. Estos hallazgos subrayan el potencial de los sistemas de entrega basados en polímeros como una alternativa más segura y eficiente para las vacunas de mRNA de próxima generación y las terapias génicas.
El profesor Won Jong Kim, líder del equipo de investigación, destacó que «los sistemas de entrega basados en LNP actuales tienen un periodo de expresión corto, lo que limita su uso en aplicaciones terapéuticas. Sin embargo, el sistema de entrega polimérico desarrollado por nuestro equipo extiende la expresión de mRNA hasta un mes, lo que lo hace muy adecuado para la entrega terapéutica de mRNA».
Esta investigación es significativa, ya que introduce un nuevo material polimérico que podría servir como alternativa a los LNPs, cuyos patentes están en gran medida controladas por entidades extranjeras. La colaboración con la Agencia de Control y Prevención de Enfermedades de Corea (KDCA) refuerza la importancia de esta innovación en el contexto de la salud pública.
Más información:
Hong Lyun Kim et al, Poly(β-amino ester) polymer library with monomer variation for mRNA delivery, Biomaterials (2024). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122896
