Partículas minerales minúsculas son un mejor vehículo para administrar la vacuna de ARNm para la COVID-19

Los investigadores han desarrollado una forma más segura y eficiente de ofrecer un nuevo método prometedor para tratar el cáncer y los trastornos hepáticos y para la vacunación, incluida una vacuna para la COVID-19 desarrollada por Moderna Therapeutics, que ya llegó a ensayos clínicos con humanos.

La tecnología desarrollada por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison (Madison, WI, EUA) se basa en insertar en las células piezas de ARN mensajero (ARNm) cuidadosamente diseñado, una tira de material genético que las células humanas normalmente usan para transcribir el ADN de una persona con el fin de hacer proteínas útiles y después se desentienden. Los problemas para administrar ARNm de forma segura e intacta sin afectar el sistema inmunitario han frenado la terapia basada en ARNm, aunque los investigadores de UW-Madison están haciendo bolas pequeñas de minerales que parecen funcionar en ratones. Los investigadores utilizaron micropartículas recubiertas de minerales (MCM), que tienen un diámetro de cinco a 10 micras, aproximadamente del tamaño de una célula humana, en una serie de experimentos para administrar ARNm a las células que rodean las heridas en ratones diabéticos. Las heridas se curaron más rápido en ratones tratados con MCM, y las células en experimentos relacionados mostraron una captación mucho más eficiente de las moléculas de ARNm que con otros métodos de administración.

En una célula sana, el ADN se transcribe en ARNm, y el ARNm comunica las instrucciones que la maquinaria de la célula utiliza para producir proteínas. Se puede sustituir una tira de ARNm creada en un laboratorio para indicarle a una célula que haga algo nuevo. Si ese algo es un cierto tipo de antígeno, una molécula que alerta al sistema inmune de la presencia de un virus potencialmente dañino, el ARNm ha hecho el trabajo de una vacuna. Los investigadores codificaron el ARNm con instrucciones que ordenaban a los ribosomas celulares que bombearan un factor de crecimiento, una proteína que impulsa procesos de curación que de otra manera serían lentos o inexistentes en los ratones diabéticos (y en muchas personas con diabetes severa).

El nuevo estudio también combinó el ARNm con una proteína inhibidora del sistema inmune, para asegurarse de que las células objetivo no seleccionaran el ARNm como un objeto extraño y lo destruyeran o expulsaran. La entrega exitosa de ARNm generalmente mantiene a una célula trabajando en nuevas instrucciones durante aproximadamente 24 horas, y las moléculas que producen se dispersan por todo el cuerpo. Sin embargo, debido a que los MCM son lo suficientemente grandes y no entran al torrente sanguíneo sino que flotan, permanecen justo donde se necesitan para seguir liberando terapia útil. En los ratones, esa actividad terapéutica continuó durante más de 20 días.

“Cuanto más ARNm entregas, más efecto terapéutico obtienes, pero es más probable que también veas un efecto tóxico. Por lo tanto, es una negociación”, dijo William Murphy, profesor de ingeniería biomédica y ortopedia de la UW-Madison. “Lo que encontramos es que cuando realizamos entregas desde los MCM, no vemos esa toxicidad. Y debido a que la administración de MCM protege el ARNm de la degradación, puede llevar más ARNm donde lo desee a la vez que se mitigan los efectos tóxicos”.

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Universidad de Wisconsin-Madison