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Nanoscopía del espacio intracelular para avanzar el desarrollo de fármacos

Los metalofármacos basados en iridio están emergiendo como nuevas herramientas para destruir células cancerosas mediante el desajuste del balance redox intracelular

Los quimioterapeúticos son fundamentales en clínica para luchar contra la mayoría de cánceres, y nuevos fármacos ofrecen la posibilidad de facilitar nuevas y únicas interacciones intracelulares que modulen la maquinaria celular para así destruir la célula cancerosa. Igualmente importantes son nuevas herramientas que hagan posible la localización y cuantificación de tales moléculas en el nano-espacio intracelular para poder entender por completo su acción terapéutica.

El equipo de investigación de Ana Pizarro en IMDEA Nanociencia ha desarrollado una nueva familia de candidatos a fármaco de organo-iridio cien veces más activos que el medicamento en clínica cisplatino. En colaboración con científicos en los sincrotrones ALBA y ESRF, y en el Centro Nacional de Biotecnología, ha descubierto  que el mecanismo de acción de esta nueva familia de agentes anticancerígenos basado en iridio es radicalmente diferente del cisplatino, lo cual es crucial para evitar resistencia adquirida a dicho medicamento.

La Dra. Pizarro explica: “Hemos sido capaces de observar nuestro compuesto de iridio – usando crio-técnicas avanzadas de luz sincrotrón – en células crio-preservadas de cáncer de mama con resolución en la nano-escala. Esto implica que hemos sido capaces de localizar el iridio en la mitocondria celular, y lo más importante, exclusivamente en la mitocondria celular”. Esto es importante puesto que esta exclusividad ayudaría a minimizar los devastadores efectos secundarios que la quimioterapia causa en pacientes de cáncer.

El Dr. Javier Conesa, investigador clave en este proyecto trabajando en la línea MISTRAL en ALBA al tiempo de esta investigación y quien recientemente se ha unido al Centro Nacional de Biotecnología, añade: “hemos sido capaces de cuantificar específicamente iridio dentro de la mitocondria, lo cual es tan importante como único, ya que no es posible hacerlo con marcadores fluorescentes ni con experimentos en poblaciones celulares. También es importante que la detección se ha realizado con la célula entera, sin seccionar, lo cual ha permitido resolver el contexto celular entero y en condiciones de criogenia, lo que implica que la estructura celular y la composición química es muy cercana a las condiciones nativas. Esta nueva tecnología correlativa 3D además se puede aplicar a otros problemas biológicos con lo que esperamos poder estudiar otros compuestos y elementos de interés”.

Pizarro añade: “Estos compuestos de iridio tienen el potencial de ser extremadamente efectivos en cáncer, pero a menos que comprendamos totalmente su viaje dentro de la célula tumoral, no tienen futuro como medicamentos en clínica. Entender esto, no sólo ayudará a la aparición de fármacos totalmente innovadores, sino que nos proveerá de nuevas herramientas para intervenir procesos relacionados con la progresión del cáncer y otros trastornos celulares. Es un largo camino y este trabajo representa el primer paso.” El trabajo al que Pizarro se refiere ha sido recientemente publicado en la revista científica Angewandte Chemie International Edition.

La Dra. Ana Pizarro es investigadora en IMDEA Nanociencia. Tras una década de trabajo post-doctoral en las universidades británicas de Edimburgo y Warwick, se unió a IMDEA Nanociencia con una ayuda Ramón y Cajal para estudiar cómo moléculas basadas en metales pueden modular la maquinaria de la célula cancerosa. Es investigadora permanente desde 2019.

El Dr. Javier Conesa se ha unido recientemente al Centro Nacional de Biotecnología, tras dos años de investigación postdoctoral en el sincrotrón ALBA, para implementar una plataforma de crio-microscopía correlativa.

El trabajo publicado recientemente es un esfuerzo conjunto del laboratorio de Pizarro (AMP, ACC, VRF; IMDEA Nanociencia), expertos trabando en tomografía crio de rayos X (JJC, EP, MISTRAL línea ALBA) y fluorescencia crio de rayos X (YY, PC, ID16A línea ESRF), y el Centro nacional de Biotecnología (JLC, CNB-CSIC). IMDEA Nanociencia y CNB-CSIC son Centros de Excelencia Severo Ochoa. Este trabajo ha sido financiado por diversas agencias nacionales e internacionales, como son el Ministerio de Economía y Competitividad de España, EC-FP7, ALBA y ESRF.


Referencia bibliográfica:

Unambiguous Intracellular Localization and Quantification of a Potent Iridium Anticancer Compound by Correlative 3D Cryo X-Ray Imaging

José Javier Conesa,* Ana C. Carrasco, Vanessa Rodríguez-Fanjul, Yang Yang,

José L. Carrascosa, Peter Cloetens, Eva Pereiro, and Ana M. Pizarro*

Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1270 – 1278.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911510


Fuentes: Madrid+  e IMDEANanociencia   

Abierta la convocatoria del ISCIII para estudiar el Covid-19

El ISCIII lanza el Fondo COVID-19 para financiar proyectos que mejoren a corto plazo el manejo del virus y de la enfermedad. La subvención, que cuenta con 24 millones de euros de financiación, se destinará a proyectos y programas de investigación del nuevo virus.

Como organismo financiador de investigación en el ámbito de la salud, el ISCIII ha desarrollado este programa urgente de ayudas para proyectos y programas que generen conocimiento sobre la infección, que contribuyan a mejorar la respuesta de salud pública y a desarrollar nuevas herramientas preventivas, diagnósticas y terapéuticas.

Para ello, se espera recibir propuestas en formato de expresión de interés que promuevan el conocimiento sobre el SARS-CoV-2 y la enfermedad CoVid19 así como su impacto en las personas infectadas, con el objetivo de contribuir a un tratamiento eficiente del paciente y/o preparación y respuesta de salud pública. Las propuestas deben ser adecuadas a la situación de urgencia y, por tanto, que permitan una implementación y puesta en marcha inmediata en el Sistema Nacional de Salud, con resultados concretos, tempranos y aplicables a la situación actual.

Estas propuestas pueden partir de actividades existentes actualmente. El alcance de estas propuestas podrá ser:

a) Técnicas de diagnóstico virológico rápido del COVID-19, escalables industrialmente y aplicables a la asistencia sanitaria, con orientación prioritaria hacia el diagnóstico de los estadios precoces de la infección en humanos y que permitan predecir gravedad con fines de estratificación asistencial.

b) Caracterización clínica-biológica-molecular de la enfermedad COVID-19, estadios, estratificación pronóstica y complicaciones.

c) Desarrollo de terapias innovadoras, nuevas moléculas antivirales, antisépticos y desinfectantes frente al SARS-CoV-2. Estudios de resistencia antiviral. Efectividad de intervenciones no farmacológicas, profilácticas y terapéuticas.

d) Caracterización del virus SARS-CoV-2, conocimiento de la variación genética y antigénica del SARS-CoV-2 así como de la respuesta inmunológica al virus SARS-CoV-2 y de la interacción virus-huésped.

e) Desarrollo de vacunas, eficacia y aplicabilidad.

f) Vigilancia epidemiológica del COVID-19 y epidemiología molecular: incidencia de la mortalidad y morbilidad. Factores ambientales y sociales de la propagación. Factores de riesgo y dinámica poblacional de la infección por el SARS-CoV-2.

g) Impacto socio-económico del COVID-19. Utilización de recursos de atención primaria, recursos hospitalarios generales, y recursos de cuidados críticos.

h) Inteligencia artificial y análisis masivo de datos integrados orientados al control epidemiológico de la enfermedad COVID-19.

Los solicitantes deben tener en cuenta que las propuestas financiadas bajo esta expresión de interés deberán atenerse a lo establecido en la resolución de concesión correspondiente sin perjuicio de las medidas adicionales que se puedan incorporar con el fin de garantizar la ejecución precoz de los proyectos, acceso abierto a datos y la obtención de resultados útiles para la lucha inmediata frente a esta enfermedad.

El plazo para la presentación de propuestas comenzará el 19 de marzo de 2020 y se mantendrá abierto hasta la extinción del fondo destinado a COVID19 que será objeto de comunicación en los medios señalados.

Podéis descargar toda la información de la convocatoria aquí.

Desde la Plataforma os podemos ayudar a encontrar partners para vuestros proyectos. Si estáis interesados tenéis que mandar a esta dirección de correo (carimany@ibecbarcelona.eu) la siguiente información:

  • Descripción del miembro de la plataforma
  • Descripción del proyecto/idea/tecnología
  • Tipo de experiencia/socio buscado

Fuente: ISCIII

Éxito de financiación para la investigación en nanomedicina en España

La convocatoria de subvenciones EuroNanoMed III 2019 para proyectos en nanomedicina financiará a 13 consorcios europeos durante tres años con un presupuesto total de más de 11 millones de euros. España liderará tres proyectos —dos de ellos liderados por mujeres— participará como socio en otros 6 proyectos, involucrando a un total de 14 grupos de investigación, siendo así el segundo país con más proyectos por detrás de Francia.

La convocatoria, que se lanzó el 14 de diciembre de 2018 y se resolvió el pasado 17 de marzo, financiará en su gran mayoría a proyectos dedicados a la liberación dirigida de fármacos, seguidos de proyectos dedicados al diagnóstico de patologías y en menor medida a la medicina regenerativa.

Uno de los proyectos liderado por científicos españoles es “NANO4GLIO: Nanomedcine for glioblastoma therapy”, liderado por Valentín Ceña del CIBERNED-ISCIII. En el proyecto participan grupos de investigación de Francia, Canadá, Taiwán y cuenta con la colaboración de María Ángeles Vaz del Hospital Universitario Ramón y Cajal. El proyecto persigue establecer las bases experimentales de un nuevo tratamiento para el glioblastoma. Para ello, combinarán fragmentos cortos específicos de material genético, usando nanopartículas como portadoras, que eliminarán de manera precisa las proteínas involucradas en la proliferación de células de glioblastoma que, además, aumentarán la absorción de medicamentos contra el cáncer por parte de las células de glioblastoma.

Otro de los proyectos liderados es el “DRNANODALL: Nanodiagnosis for Betalactam Hypersensitivity” liderado por la investigadora María José Torres del Instituto de Investigación Biomédica de Málaga. El proyecto tiene por objetivo desarrollar un test de diagnóstico de reacciones alérgicas “in vitro” gracias al desarrollo de nanopartículas unidas a antígenos para detectar la alergia a los antibióticos betalactámicos, como por ejemplo los derivados de la penicilina o las cefalosporinas. El proyecto cuenta con otros dos socios españoles; Ezequiel Pérez-Inestrosa de la Universidad de Málaga-BIONAND y David Rodríguez de DIATER Laboratorio de Diagnósticos y Aplicaciones Terapéuticas S.A, además de un grupo en Francia y otro en Italia.

Por último, otro de los proyectos coordinados por científicos españoles es “CELLUX: Nanoparticles-assisted stem-cell: an innovative nanopharmaceutical approach to treat retinal degenerative diseases” liderado por la investigaora Anna Duarri del VHIR. El proyecto tiene como finalidad el diseño de un fármaco en forma de gotas para los ojos para el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad. Este fármaco, en combinación con estrategias terapéuticas basadas en células madre, no solo detendrá la degeneración, sino que también restaurará la visión. El proyecto cuenta con la colaboración de Ignasi Gispert de “Applied Nanoparticles S.L” de Barcelona, y de otros países como Noruega, Italia, República Checa y Francia.

Otros grupos de investigación españoles que participan en proyectos liderados por otros países son:

  • María Pérez-Mato, Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (FIDIS) en el proyecto “GOTTARG: Glutamate Oxaloacetate Transminase Nanoparticles targeted to the Brain for NEuroprotection in Ischemic Stroke” para desarrollar y probar la primera nanomedicina dirigida y de acción prolongada con propiedades neuroprotectoras para el derrame cerebral isquémico.

 

  • Diego Arango del Corro, del Vall d’Hebron Instituto de Oncología en el proyecto “NAN-4-TUM: Development of CXCR4 targeting-nanosystem-A1:LK39 for molecular imaging of cancer cells and tumor microenvironment” que pretende desarrollar nanovectores para mejorar el diagnóstico temprano de cánceres como por ejemplo el de pecho, colon o páncreas.

 

  • Nicolás Cassinelli de nanoScale Biomagnetics en el proyecto “TENTACLES: TEmperature-responsive Nanogels for TArgeted delivery of miCroRNAs in wound healing and tissue rEgeneration applicationS” con el que desarrollarán un innovador nano-gel multifuncional que integrará las funciones protectoras y curativas dentro de una estructura inteligente a base de nanocompuestos para la cicatrización de heridas y regeneración de tejidos.

 

  • Jaume Esteve Tintó del CSIC-UAB y Daniel Perez de Nanoimmunotech, S.L. participan en el proyecto “NANOLIGHT: Photosensitive nanotools for neuronal stimulation and rescue of degenerative blindness” para desarrollar nuevos métodos para interconectar los estímulos ópticos con el sistema nervioso con el fin de curar patologías en las que la degeneración neuronal ha inducido una pérdida de función específica e irreversible.

 

  • Carmen Alvarez-Lorenzo del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS) y Miguel Abal de Nasasbiotech S.L participant en el proyecto “GLIOSILK: Silk-fibroin interventional nano-trap for the treatment of glioblastoma” que tiene como objetivo lograr un avance significativo en la superación de la resistencia al tratamiento del glioblastoma y otros tumores sólidos mediante unos nano implantes bio-interactivos basados en fibroína de seda.

 

  • Miguel Antonio López Perez del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS) en el proyecto “ENAMEP: Exosomes as innovative nanomedicine approaches to reverse obesity and its metabolic and psychotic complications with specific targeting of the hypothalamus” que pretende desarrollar una nanobiomedicina para la liberación de ADN específico en el área hipotalámica, y así modular el equilibrio de energía y abordar la termogénesis para el tratamiento de la obesidad.

Nanocápsulas «3-en-1» por imagen biomédica in vivo

Un grupo de investigación interdisciplinario sintetiza nanocápsulas para la liberación de fármacos con tres agentes de contraste para ser utilizadas en tres técnicas de imagen biomédica y así estudiar su biodistribución.
La aproximación utilizada es modular y permite incluir los agentes de contraste de manera conjunta o separada a las nanocápsulas sin afectar su tamaño o forma ni interferir con el agente terapéutico encapsulado.
El estudio está co-liderado por investigadoras del VHIR y del ICMAB-CSIC, y forma parte de un proyecto europeo para preparar nanomateriales biodegradables, biocompatibles y seguros, por imagen biomédica y reparación cerebral tras un ictus.

Figura: Nanocápsula con los tres agentes de contraste en la cubierta y el agente terapéutico en el interior. (Fuente: ICMAB)La nanomedicina está, en gran medida, centrada en el diseño de nanosistemas como herramientas de diagnóstico y terapia (teragnosi), es decir, nanomateriales que permitan identificar una patología mediante técnicas de imagen biomédica, y liberen agentes terapéuticos de manera controlada para su tratamiento.

Un grupo de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), en colaboración con el CICbiomaGUNE (País Vasco) y la Universidad de Artois ( Francia), han desarrollado unas nanocápsulas que se pueden administrar
por vía intravenosa y visualizar su biodistribución in vivo mediante tres técnicas diferentes de imagen médica.

Las nanocápsulas se utilizan para administración de fármacos que o bien son insolubles, o muy sensibles, o están formados por varios componentes. Con las nanocápsulas, también se consigue proteger el fármaco encapsulado de su degradación, inactivación o de la depuración sistémica, y reducir su toxicidad, en su caso. Además, las nanocápsulas permiten la funcionalización o modificación de su superficie, e incorporar agentes de contraste para imagen biomédica, como es el caso de este estudio.

Las técnicas de imagen biomédica estudiadas aquí incluyen la imagen por resonancia magnética (RM), la fluorescencia (azul e infrarrojo cercano) y la tomografía por emisión de positrones (PET). Las tres son herramientas no invasivas de diagnóstico por imagen y de investigación experimental que permiten visualizar donde se encuentran las nanocápsulas en tiempo real en el interior del organismo.

Utilizar más de un agente de contraste para estudiar la biodistribución de un nanofármaco in vivo permite tener información adicional, ya que las tres técnicas de imagen tienen diferentes límites de sensibilidad y de resolución, y se pueden utilizar en diferentes niveles de desarrollo del fármaco, o
para detectar la biodistribución en diferentes tejidos del cuerpo humano.

Las nanocápsulas están hechas de un biopolímero biodegradable y biocompatible, el PLGA (ácido poly (láctico-co-glycolic)), aprobado por la FDA (Administración de Alimentos y Fármacos de Estados Unidos). El estudio confirma que son seguras tanto in vivo como in vitro. Además, la particularidad de las nanocápsulas sintetizadas en este estudio es que se han funcionalizado de forma modular, ya que los tres agentes de contraste se pueden poner y quitar de forma separada o bien simultáneamente. «Este hecho permite que en cada fase de desarrollo del nanofármaco, se pueda utilizar una técnica de imagen diferente para validar los resultados» explica Anna Roig, investigadora que lidera el estudio en el ICMAB.

Estos agentes de contraste se utilizan en las tres técnicas de imagen biomédica, manteniendo el tamaño y la forma de las nanocápsulas, y sin interferencias cruzadas entre ellos ni con el fármaco que se encapsula en la nanocápsulas.

«Un gran reto de la nanomedicina es como hacer una administración local de forma no invasiva de los nanomateriales con una liberación controlada del agente terapéutico, especialmente en tejidos de difícil acceso como es el cerebro. Para ello, tener nuevas formulaciones biocompatibles que permitan hacer un seguimiento a nivel de neuroimagen in vivo son muy necesarios en fases de investigación pre-clínica para valorar el desarrollo de tratamientos específicos «, explica Anna Rosell, investigadora que lidera el estudio en el VHIR.

«Para tener éxito en la translación de los nanomateriales preparados en el laboratorio hacia los ensayos clínicos, debemos sintetizar nanomateriales lo más simples posible para la aplicación final. Por eso es interesante la estrategia modular que presentamos, donde ni la morfología ni el tamaño del nanofármaco se ven modificados al agregar o quitar agentes de contraste en la nanocápsulas» afirma Anna Roig.

El estudio está liderado por Anna Rosell, Jefe del Grupo de Investigación en Enfermedades Neurovasculares del VHIR, y por Anna Roig, Profesora de Investigación del ICMAB-CSIC en el Grupo de Nanopartículas y Nanocomposites. Las dos investigadoras participan en el proyecto europeo MAGBBRIS dedicado a investigar «Nuevos biomateriales magnéticos para reparación cerebral e imagen biomédica tras un ictus» (coordinado por Rosell). Este estudio, publicado ahora en la revista Nanoscale, está enmarcado en este proyecto, y es el primer paso antes de probar la eficiencia de las nanocápsulas en terapias reparadoras tras un ictus.


Artículo de referencia: PLGA protein nanocarrier with tailor-made fluorescence/MRI/PET imaging modalities Yajie Zhang, Miguel García-Gabilondo, Alba Grayston, Irene V. J. Feiner, Irene Anton-Sales, Rodrigo A. Loiola, Jordi Llop, Pedro Ramos-Cabrer, Ignasi Barba, David Garcia-Dorado, Fabien Gosselet, Anna Rosell and Anna Roig Nanoscale, 2020, 12, 4988-5002. DOI: 10.1039/C9NR10620K

Fuente: ICMAB

Consulta pública “Europe’s Beating Cancer Plan”

La Comisión Europea (CE) tiene la intención de diseñar un plan para combatir el cáncer. Este plan cubrirá todo el ciclo de la enfermedad, desde la prevención y el diagnóstico precoz hasta el tratamiento y la calidad de vida de los pacientes y de los que ya han superado la enfermedad. Es por ello que ha lanzado una consulta pública para definir el Europe’s Beating Cancer Plan. La Plataforma Europea de Nanomedicina (ETPN) quiere sumarse a esta iniciativa y participará en esta consulta mandando sus comentarios sobre la hoja de ruta y piden a los miembros que manden sus contribuciones para ayudar a construir un posicionamiento común de la ETPN.

Con esta consulta pública, la Comisión Europea invita a todas las personas u organizaciones interesadas a compartir sus puntos de vista y experiencias para construir un plan europeo contra el cáncer que implique a todos los ciudadanos europeos y así focalizar esfuerzos.

El cáncer es una enfermedad que preocupa a todos los ciudadanos y es por ello que la Comisión Europea quiere destinar recursos para el estudio y tratamiento de esta enfermedad. Es probable que el 40% de los ciudadanos europeos se vean afectados en algún momento de sus vidas por esta enfermedad. Además, se estima que el 40% de los cánceres se atribuyen a causas evitables, por lo que hay que mejorar los métodos de prevención. A medida que se han ido mejorando las tasas de supervivencia de cáncer, la sociedad necesita herramientas que ayuden a los sobrevivientes con los problemas a los que se enfrentan una vez han superado la enfermedad. Las acciones destinadas a combatir el cáncer deben abarcar todas las fases de la enfermedad.

Des de la plataforma Nanomed Spain os animamos a participar en ambas consultas para aumentar la conciencia de la importancia de las aplicaciones de la nanomedicina en la luchar contra el cáncer.

Convocatoria COVID-19 IMI: Desarrollo de terapias y diagnósticos para combatir las infecciones por coronavirus

El brote actual de coronavirus (COVID-19) ha sido declarado por la OMS como una emergencia de salud pública de preocupación internacional de acuerdo con el Reglamento Sanitario Internacional.

Es crucial obtener una mejor comprensión del virus recientemente identificado, especialmente en relación con las posibles medidas clínicas y de salud pública que se pueden implementar de inmediato para mejorar la salud de los pacientes y/o contener la propagación de COVID-19.

La colaboración de empresas privadas, centros de investigación, organizaciones internacionales, organismos públicos, etc. tiene el potencial de acelerar el desarrollo de terapias y diagnósticos para abordar estos brotes actuales y futuros. Las acciones resultantes de esta convocatoria contribuirán a los esfuerzos paneuropeos en respuesta a esta emergencia de salud pública.

IMI ha publicado una convocatoria de 45 millones de euros para abordar el desarrollo de terapias y diagnósticos para abordar los brotes actuales y futuros de coronavirus.

La Nanomedicine European Technology Platform (ETPN) y la Plataforma de Nanomed Spain, sabiendo lo importante que puede ser la Nanomedicina en el reto de la lucha contra COVID-19, quieren fomentar la participación a esta convocatoria participando activamente en la constitución de consorcios eficientes para responder a esta llamada IMI 21. Por ello, ponen a disposición de sus miembros (1) ayuda para encontrar los datos de contacto de socios de interés y (2) una lista en la que salen todas las instituciones buscando partners en el portal de la Comisión Europea : list of institutions looking for partners here on the E.C. portal.

IMPORTANTE: tenga en cuenta que, a pesar de las excelentes características de los nanomateriales para la administración de ácidos nucleicos, las vacunas preventivas están específicamente excluidas de la convocatoria.

Descripción de la convocatoria: IMI2 – Call 21 description

Call ID: H2020-JTI-IMI2-2020-21-single-stage
Action Type: RIA – Research and Innovation Actions

Texto descriptivo de la convocatoria: IMI2 – Call 21 Text.

Se recomienda encarecidamente a los solicitantes que lean este documento de preguntas y respuestas

Más información en la web de ETPN

Fecha límite de envío: 31 de marzo de 2020