Científicos españoles desarrollan un nanodispositivo inteligente para impulsar terapias contra el envejecimiento

El dispositivo consiste en unas nanopartículas que pueden liberan selectivamente sustancias de uso terapéutico en células humanas envejecidas. Su potencial abarca desde el tratamiento de enfermedades que impliquen degeneración tisular o celular como el cáncer, Alzheimer o Parkinson, entre otras, hasta el de patologías de envejecimiento acelerado (progerias), explican los responsables del proyecto en un comunicado.

Detrás de esta investigación se encuentra el Centro de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Unidad Mixta Universitat Politècnica de València-Universitat de València; el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (UPV-CSIC); el Instituto de Investigaciones Biomédicas (CSIC/UAM); el CIBER de Enfermedades Raras (CIBERER) y el CIBER en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN). Su trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Angewandte Chemie.

"El nanodispositivo que hemos desarrollado consiste en nanopartículas mesoporosas que contienen en la superficie externa un galactooligosacárido que impide la salida de la carga y que se abre de forma selectiva en células en fase degenerativa o células senescentes. La prueba de concepto demuestra por primera vez que pueden ser liberadas sustancias seleccionadas en dichas células y no en otras", apunta Ramón Martínez Máñez, investigador del Centro IDM de la UPV y miembro del CIBER-BBN.

José Ramón Murguía, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (UPV-CSIC) y también miembro del CIBER-BBN, explica que la senescencia es un proceso fisiológico del organismo para eliminar células envejecidas o con alteraciones que pueden comprometer su viabilidad. "Cuando somos jóvenes los mecanismos de senescencia previenen, por ejemplo, la aparición de tumores; el problema es que con la edad las células senescentes se van acumulando en órganos y tejidos, alterando el correcto funcionamiento de los mismos La eliminaciónn de dichas células, ralentizaría la aparición de enfermedades asociadas al envejecimiento . Nuestro trabajo demuestra que se puede desarrollar una terapia selectiva contra dichas células", señala Murguía.

Los investigadores han evaluado la utilidad de los nuevos nanodispositivos en cultivos celulares primarios derivados de pacientes con el síndrome de envejecimiento acelerado Disqueratosis Congénita (DC). Dichos cultivos presentan un alto porcentaje de senescencia, caracterizada por elevados niveles de actividad de betagalactosidasa, una enzima característica del estado senescente. "Las células envejecidas sobreexpresan esta enzima; las nanopartículas que hemos diseñado se abren ante su presencia, liberando su contenido para eliminar las células senescentes, prevenir su deterioro o incluso reactivarlas para su rejuvenecimiento", apunta Murguía.

"Hay un número importante de enfermedades asociadas con envejecimiento prematuro de algunos tejidos, muchas de ellas afectan a pacientes muy jóvenes y para las cuales no hay alternativa terapeutica, como es el caso de la DC o la anemia aplásica y otras afectan más a adultos, como es el caso de la fibrosis pulmonar idiopática o la cirrosis hepática. Estas nanopartículas representan una oportunidad única de suministrar compuestos terapeuticos de forma selectiva a los tejidos afectados y rescatar la viabilidad y funcionalidad de los mismos" explica Rosario Perona, Investigadora del Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC/UAM y miembro del Ciberer.

PRUEBAS

El siguiente paso de esta investigación es probarla con agentes terapéuticos y validarlo en modelos animales. "Por lo que nosotros sabemos esta es la primera vez que se ha descrito una nano-terapia para células senescentes. A pesar de que el camino desde estos resultados hasta la posible eliminación de células senescentes o terapias de rejuvenecimiento aún es largo, creemos que nuestra investigación puede abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad", puntualiza Ramón Martínez Máñez.

Según apuntan los investigadores, el nanodispositivo que han diseñado puede ser útil además para el desarrollo de terapias cosméticas de uso tópico para el cuidado y embellecimiento de la piel y el cabello, como efecto anti-arrugas o anti-envejecimiento, como protector contra la radiación UV o para hacer frente a la alopecia, todos ellos asociados a la acumulación de células senescentes, según concluyen Martínez Máñez y Murguía.