La selección de las moléculas más eficaces para la administración de fármacos suele ser un proceso de prueba y error, pero los ingenieros de Cornell están proporcionando cierta precisión gracias a una técnica que revela el rendimiento de esas moléculas dentro de las células vivas.
Los sistemas de administración de fármacos controlan el momento y el lugar en que se liberan las terapias dentro del cuerpo. Un componente esencial de muchos sistemas de administración de fármacos es la molécula que une un anticuerpo, que busca un objetivo como las células cancerosas, con un fármaco diseñado paradestruir el objetivo. El enlazador no solo debe mantener el fármaco atado al anticuerpo mientras viaja a una célula objetivo, sino que debe liberar el fármaco dentro de la célula, en el lugar correcto y en el momento adecuado.
Los ingenieros biomoleculares recopilan pistas sobre la eficacia de los enlazadores probándolos en entornos libres de células: modelos de fluidos que no contienen todas las interacciones complejas que se encuentran típicamente en células vivas completas. Son más fáciles de estudiar, pero no lo sonsiempre con la misma precisión, lo que podría provocar una falla del enlazador en las pruebas posteriores.
Un equipo de investigación dirigido por Chris Alabi, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular, ha desarrollado un método que emplea sondas fluorescentes para ver y medir la velocidad a la que los enlazadores liberan fármacos con éxito en células vivas. La investigación, "Responsive Antibody Conjugates EnableDeterminación cuantitativa de la tasa de degradación de enlaces intracelulares ", publicado el 8 de octubre en la revista Biología química celular .
"En este momento, las compañías farmacéuticas crean una tonelada de enlazadores y luego ven qué funciona mejor para una aplicación en particular al tener que probar cada uno. Es un enfoque de escopeta", dijo Alabi. "Con nuestra técnica, ahora pueden hacer undecisión basada en números intracelulares reales, antes de armar el sistema de drogas ".
Las sondas consisten en dos tintes fluorescentes que se vuelven invisibles entre sí cuando se unen con el anticuerpo como parte del sistema de administración. Cuando el enlazador se rompe y desenrolla los tintes, se vuelven visibles con un microscopio, lo que indica que el fármaco haliberado dentro de la celda.
Estas sondas se desarrollaron en el laboratorio de Alabi y ofrecen a los ingenieros una forma precisa de medir la velocidad a la que el enlace químico de un enlazador se rompe del sistema de suministro mientras está dentro de la celda.
"Una vez que sabemos cuál es el tiempo para los diferentes enlaces enlazadores y procesos celulares, entonces podemos decir: 'Está bien, para el medicamento A conectado al anticuerpo B, este es el tiempo que tomará, por lo que si queremos tratar la enfermedad C, deberíamos usar este enlazador '", dijo Alabi.
Para demostrar la sonda, Alabi y su equipo diseñaron una construcción de anticuerpos con un enlazador disulfuro que se sabe que funciona bien con la proteína HER2, un objetivo muy valorado para el tratamiento del cáncer de mama. Una vez que el sistema de administración llegó a la proteína, el equipo pudomedir de manera confiable los procesos intracelulares, como la cinética y la vida media del enlazador disulfuro.
"Para los ingenieros biomoleculares y las empresas que tienen un objetivo en mente, podemos ... hacer que el proceso de descubrimiento de fármacos sea mucho más rápido porque ahora sabemos algo sobre cuánto tiempo llevará liberar el fármaco", dijo Alabi.que espera seguir demostrando la técnica a través de asociaciones con compañías farmacéuticas.
Las sondas también pueden ser utilizadas por los biólogos químicos para aprender más sobre los procesos intracelulares, como los agentes específicos responsables de escindir los enlazadores, dijo Alabi.
El trabajo fue apoyado por fondos de Cornell y la Beca de Investigadores Nancy y Peter Meinig.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Syl Kacapyr. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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