Este nanosubmarino puede entregar medicamentos directamente en un tumor

La focalización autónoma y la liberación de fármacos en su sitio de acción son características deseadas de los sistemas nanomédicos. Un equipo de científicos holandeses ha diseñado un nanomotor que tiene estas funciones: Un fármaco antitumoral encapsulado en estomatócitos autopropulsados ​​y autoensamblados que se transporta a través de la membrana celular y se libera dentro de la célula mediante una señal redox química que desmonta la membrana vesicular. Este sistema se presenta en la revista Angewandte Chemie.

Las nanovesículas automotrices son vehículos de transporte atractivos para los medicamentos. Si son alimentadas por peróxido de hidrógeno, estas vesículas pueden tomar el movimiento dirigido respondiendo a su gradiente de concentración. Combinando las ideas de nanomotores autopropulsantes, la encapsulación de fármacos y la destrucción desencadenada del nanocarrier, Daniela A. Wilson y su equipo en la Universidad de Radboud, Holanda, han diseñado una vesícula artificial auto-propulsora, que está sellada por una capa de copolímero de bloque y se abre para liberar la carga de fármaco cargada si encuentra mayores concentraciones de glutatión, una señal química dentro de las células.

El glutatión es una molécula llamada redox, un antioxidante. En la célula, este pequeño péptido actúa como un eliminador de especies reactivas del oxígeno; Además, sirve como una piscina para el aminoácido cisteína. Los niveles elevados de glutatión se encuentran frecuentemente dentro de las células tumorales. Wilson y su equipo encontraron el glutatión en su intento de encontrar un abridor de puertas para sus vesículas artificiales cargadas de fármaco y auto-propulsoras: "El pequeño glutatión puede entrar en la concha PEG del nanomotor y luego romper el disulfuro redox-sensible [...] resultando en la división de la capa externa de PEG", escribieron. Por lo tanto, al escindir enlaces disulfuro, el glutatión desencadena el desmontaje de la membrana vesicular, y el contenido de la vesícula, que puede ser un fármaco, se distribuye en la célula diana.

El material de la membrana vesicular es un copolímero de bloques hecho de poli (etilenglicol) (PEG) y poliestireno, los cuales están conectados por un enlace disulfuro. Durante el autoensamblaje, se puede encapsular un fármaco anticanceroso hidrofílico. Luego, la vesícula artificial se transforma en un estomatocito en forma de cuenco, una vesícula con una abolladura o ranura especial, añadiendo el motor, nanopartículas de platino. Este catalizador de nanopartículas degrada el peróxido de hidrógeno, que es típicamente producido por células tumorales, propulsando los estomatocitos hacia adelante, por ejemplo, a través de la membrana celular. Allí, el glutatión, por así decirlo, presiona el tirador de la puerta, abre la vesícula y detiene el movimiento por el envenenamiento del catalizador.

Para los cultivos celulares humanos, los autores demostraron la internalización de los nanomotores estomatocitos, su degradación y liberación de fármacos. Proponen que el nanosubmarino sea un concepto atractivo para futuras aplicaciones de administración de fármacos