Los investigadores del MIT y del Hospital Brigham and Women's han desarrollado nanopartículas que pueden administrar medicamentos antiobesidad directamente al tejido adiposo. Los ratones con sobrepeso tratados con estas nanopartículas perdieron el 10 por ciento de su peso corporal durante 25 días, sin mostrar ningún efecto secundario negativo.
Los medicamentos funcionan transformando el tejido adiposo blanco, que está hecho de células que almacenan grasa, en tejido adiposo marrón, que quema grasa. Los medicamentos también estimulan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en el tejido adiposo, lo que refuerza positivamente el objetivo de las nanopartículas yayuda en la transformación de blanco a marrón.
Estos medicamentos, que no están aprobados por la FDA para tratar la obesidad, no son nuevos, pero el equipo de investigación desarrolló una nueva forma de administrarlos para que se acumulen en los tejidos grasos, lo que ayuda a evitar efectos secundarios no deseados en otras partes del cuerpo.
"La ventaja aquí es que ahora tienes una forma de dirigirlo a un área en particular y no darle efectos sistémicos al cuerpo. Puedes obtener los efectos positivos que deseas en términos de antiobesidad, pero no los negativos que a veces ocurren", dice Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT.
Langer y Omid Farokhzad, director del Laboratorio de Nanomedicina y Biomateriales del Hospital Brigham and Women's, son los autores principales del estudio, que aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias la semana del 2 de mayo. Los autores principales del artículo son el ex postdoc MIT Yuan Xue y el ex postdoc BWH Xiaoyang Xu.
Apuntando a la grasa
Langer y sus colegas han demostrado previamente que promover el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un proceso conocido como angiogénesis, puede ayudar a transformar el tejido adiposo y conducir a la pérdida de peso en ratones. Sin embargo, los medicamentos que promueven la angiogénesis pueden ser perjudiciales para el resto deel cuerpo.
Para tratar de superar eso, Langer y Farokhzad recurrieron a la estrategia de administración de fármacos en nanopartículas que han desarrollado en los últimos años para tratar el cáncer y otras enfermedades. Al dirigir estas partículas al sitio de la enfermedad, pueden administrar una dosis poderosa mientras minimizan elacumulación de drogas en otras áreas.
Los investigadores diseñaron las partículas para transportar los medicamentos en sus núcleos hidrófobos, unidos a un polímero conocido como PLGA, que se utiliza en muchas otras partículas de suministro de medicamentos y dispositivos médicos. Empaquetaron dos medicamentos diferentes dentro de las partículas: rosiglitazone, que tieneaprobado para tratar la diabetes, pero no se usa ampliamente debido a los efectos secundarios adversos, y un análogo de la prostaglandina un tipo de hormona humana. Ambas drogas activan un receptor celular conocido como PPAR, que estimula la angiogénesis y la transformación adiposa.
La capa externa de las nanopartículas consiste en otro polímero, PEG, incrustado con moléculas de direccionamiento que guían las partículas hacia el destino correcto. Estas moléculas de direccionamiento se unen a las proteínas que se encuentran en el revestimiento de los vasos sanguíneos que rodean el tejido adiposo.
Los investigadores probaron las partículas en ratones que se habían vuelto obesos después de ser alimentados con una dieta alta en grasas. Los ratones perdieron alrededor del 10 por ciento de su peso corporal y sus niveles de colesterol y triglicéridos moléculas que son el componente principal de la grasa corporalen humanos también disminuyó. Los ratones también se volvieron más sensibles a la insulina la obesidad a menudo conduce a la insensibilidad a la insulina, que es un factor de riesgo para la diabetes tipo 2.
Los ratones no mostraron ningún efecto secundario del tratamiento, que se administró en días alternos durante 25 días.
desafíos de entrega
Con el sistema actual, las partículas se inyectan por vía intravenosa, lo que podría hacer que este enfoque sea adecuado para pacientes con obesidad mórbida que corren un riesgo significativo de enfermedades relacionadas con la obesidad, dice Farokhzad.
"Para que sea más ampliamente aplicable para el tratamiento de la obesidad, tenemos que encontrar formas más fáciles de administrar estas nanopartículas específicas, como por vía oral", dice.
El desafío de administrar nanopartículas por vía oral es que les resulta difícil penetrar en el revestimiento de los intestinos. Sin embargo, en un estudio anterior, Langer y Farokhzad desarrollaron una nanopartícula recubierta con anticuerpos que se unen a los receptores que se encuentran en las superficies de las células que recubrenintestino, lo que permite que las nanopartículas sean absorbidas a través del tracto digestivo. Más recientemente, Farokhzad y sus colegas han desarrollado otra nanopartícula administrada por vía oral que utiliza transferrina, una proteína involucrada en el transporte de hierro en el cuerpo, para facilitar el transporte activo de nanopartículas a través del intestino..
Los investigadores también esperan encontrar objetivos de tejido adiposo más específicos para las nanopartículas, lo que podría reducir aún más la posibilidad de efectos secundarios, y también podrían investigar el uso de otros medicamentos con menor toxicidad.
"Este es un enfoque de prueba de concepto para atacar selectivamente el tejido adiposo blanco y 'dorarlo' para permitir que el cuerpo queme grasa. La tecnología podría usarse luego con otras moléculas de fármacos que pueden desarrollarse u otros objetivos quepuede aparecer ", dice Farokhzad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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