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Nuevas nanovesículas MKC Quatsomes para administración de fármacos

Investigadores del CIBER-BBN en el ICMAB-CSIC y el Hospital Sant Pau han desarrollado una nueva plataforma de nanovesículas basada en Quatsomes, un nuevo tipo de nanopartículas con alta estabilidad coloidal y homogeneidad en su tamaño. Ahora han demostrado que es adecuado para la dosificación in vivo.

Los MKC quatsomes han sido probados en ratones vivos con tumores colorrectales (Fuente: CIBER/NANOBIOSIS)

El grupo Nanomol, del ICMAB-CSIC, lleva trabajando en los últimos años en estas nuevas nanovesículas no liposomales, que han demostrado ser muy homogéneas y estables en diferentes medios durante años. Tal y como explica Jaume Veciana, jefe de grupo del CIBER-BBN y coordinador de la ICTS Nanbiosis, “esta estabilidad coloidal implica importantes ventajas para el desarrollo de formulaciones farmacéuticas y para garantizar la calidad del producto final”. Por su parte, Nora Ventosa, investigadora del CIBER-BBN en el CSIC y coordinadora del estudio indica: “hemos demostrado que los quatsomes son un prometedor nanoportador para aplicaciones de bioimagen y suministro de fármacos, adecuado para la encapsulación de moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas, fácilmente funcionalizado con elementos que favorecen la direccionalidad hacia objetivos terapéuticos”.

Para su utilización en aplicaciones in vivo, los investigadores han desarrollado una nueva formulación de quatsomes compuesta de colesterol y cloruro de miristalconio (MKC), este último es un compuesto del cloruro de benzalconio ampliamente utilizado como conservante antimicrobiano en muchas preparaciones oftálmicas y formulaciones parenterales en Europa y Estados Unidos. Estos nuevos quatsomes MKC, que se han preparado en diferentes medios, son adecuados para la administración parenteral, y han demostrado ser estables durante al menos 18 meses.

Los resultados han sido posibles gracias a la colaboración con el grupo del CIBER-BBN que lidera Ramon Mangues en el Hospital Sant Pau de Barcelona y se han publicado en la revista Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine.

“Al probar estos MKC quatsomes en ratones con tumores colorrectales, los ensayos de biodistribución mostraron acumulación de nanovesículas en tumores, hígado, bazo y riñones, pero en ningún otro órgano” explica el Dr. Mangues. “Es importante destacar que los quatsomes MKC se toleraron bien en las dosis administradas y no se observaron alteraciones histológicas ni signos de toxicidad en ninguno de los órganos”, añade. Los nuevos resultados sugieren que los quatsomes podrían aplicarse en tratamientos terapéuticos que requieran un efecto sistémico.

Los investigadores forman parte del grupo Nanomol del CSIC, del Instituto de Investigación Biomédica del Hospital Sant Pau de Barcelona y de la ICTS NANBIOSIS (U6 y U18).

Artículo de referencia: MKC-Quatsomes. A stable nanovesicle platform for bio-imaging and drug-delivery applications co-authored by Guillem Vargas-Nadal et al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 24 (2020) 102136. https://doi.org/10.1016/j.nano.2019.102136

Fuente: CIBER-BNN

Droplite, una startup española que usa la fotónica para crear un nanolaboratorio inteligente y rápido

Droplite, spin off de ICFO, combina fotónica y nanopartícula, con una tecnología patentada, para detectar patógenos con un sola gota de sangre, orina o saliva

El equipo de Droplite con su prototipo desarrollado. Fuente: INNOVADORES

Detectar con una sola gota de muestra de una persona o un animal, ya sea de sangre, orina o saliva, diferentes agentes patógenos para monitorizarlos de forma precisa y en tiempo prácticamente real (menos de 15 minutos). Esto es posible con el prototipo de dispositivo médico que ha desarrollado Droplite, una spin off del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), que ha transferido la patente de esta tecnología a la startup.

Ubicada en el Parc Científic de Barcelona, André Guedes, CEO y cofundador de Droplite, subraya que su dispositivo médico, basado en tecnología fotónica, “está miniaturizado, es inteligente y automatizado”. En él se integran todas las fases que se realizan en un laboratorio de análisis clínicos: es un desarrollo basado en el concepto lab-on-a-chip, que se encuentra conectado a la nube para garantizar la trazabilidad y el acceso a los resultados en cualquier momento y lugar.

Guedes señala que el reto era crear una alternativa a los diagnósticos médicos actuales: “Hoy en día puedes hacer una analítica en un laboratorio en el que se pueden tardar un par de días para los resultados o puedes usar un test rápido que es fácil de usar, pero tiene poca fiabilidad porque los resultados no son cuantitativos. Nuestro dispositivo es un test rápido (entre 10 y 15 minutos) que ofrece hasta la concentración de la enfermedad que está gestando el paciente”. En definitiva, destaca Guedes, es como meter un laboratorio en una “caja inteligente”.

Rafael Porcar, CTO y cofundador de Droplite, explica que esta caja o plataforma está compuesta por “un lector, un pequeño un dispositivo parecido a una cafetera, que opera de forma totalmente automatizada: prepara la muestra, la analiza y ofrece los resultados”. En concreto, este dispositivo ‘lee’ unas pruebas específicas para la enfermedad que se quiere detectar, que serían como los consumibles o cartuchos específicos para cada enfermedad.

Investigación y desarrollo

La investigación se inició en el ICFO en el marco de un proyecto europeo para la detección precoz de marcadores cancerígenos, explica Porcar. Con la evolución del proyecto, se decidió madurarlo a través de una spin off, creada en diciembre de 2018, para completar el desarrollo de la tecnología y crear un dispositivo que se pudiera lanzar al mercado médico y veterinario.

De hecho, esta nueva tecnología combina el uso de la luz, es decir, la fotónica para excitar y favorecer la detección, con las nanopartículas que se atan a los marcadores que hay en la muestra del paciente. “Gracias a esta interacción a una nanoescala nos permite ser muy sensibles”, asegura Porcar. Así, en lugar de utilizar grandes volúmenes de reactivos, solo se usan unos capilares que tienen micras de tamaño. “Ahí es donde ocurre toda la magia de la detección”.

Al realizar esta prueba de un dispositivo inteligente y conectado, los resultados se vuelcan en el sistema de información del centro sanitario y no se tiene que transcribir manualmente en el historial del paciente, destaca el CTO de la startup.

Aplicación veterinaria

En estos momentos, el dispositivo se encuentra en la fase desarrollo industrial del prototipo. La estrategia de Droplite parte de lanzar al mercado primero una aplicación en el sector veterinario para detectar enfermedades de mascotas. “Es más sencillo lograr la certificación médica en veterinaria, pero el desarrollo y la ingenería sería la misma, con lo que se capitalizaría la inversión”, puntualiza el CEO de esta startup catalana.

No obstante, incide en que el objetivo final es la aplicación en salud humana, por ejemplo, para las pruebas de alergia, con lo que se evitarían los test de múltiples pinchazos en el brazo. Otra aplicación sería para la cuantificación de hormonas relacionadas con los tratamientos de fertilidad.

Fuente: La Razón – Innovadores 

Autor: Creu Ibáñez

 

Nanocápsulas de carbono para la radioterapia contra el cáncer

 

Los avances en nanomedicina destinados al tratamiento del cáncer van dirigidos a la producción de agentes terapéuticos cada vez más eficientes, biocompatibles, e inteligentes. Uno de los tratamientos más prometedores incluye el uso de nanopartículas radiactivas, administradas intravenosamente al cuerpo, para hacer frente a los tumores. Ahora, un equipo internacional formado por investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), otros de centros de investigación y universidades del Reino Unido, Francia, Grecia, Praga e Italia, y una empresa francesa (Cis Bio International), dentro del consorcio del proyecto europeo RADDEL (RADioactivity DELivery), han conseguido preparar nanocápsulas estables que, una vez irradiadas con neutrones, se activan y consiguen unos niveles de radiactividad unas 100 veces mayores que los conseguidos en anteriores estudios, permitiendo reducir la proliferación y crecimiento de los tumores cancerígenos. El estudio se ha publicado este diciembre en la revista ACS Nano.

Alta radioactividad: la clave para parar el crecimiento de los tumores

Esta gran radiación conseguida permite que las nanocápsulas puedan utilizarse para radioterapia contra el cáncer, y no sólo para estudios de imagen biomédica, como hasta ahora. La imagen biomédica requiere una radiactividad más baja, ya que se utiliza para detectar en tiempo real la presencia y posición de las nanocápsulas dentro del organismo. La radioterapia, en cambio, requiere una radiación más alta, ya que permite destruir las células cancerígenas que forman los tumores, de manera localizada. La gran radioactividad conseguida en este estudio, permite, además, que la dosis administrada pueda ser mucho más baja que con otros tratamientos.

Las nanocápsulas se probaron en experimentos in vivo con ratones, y se vio una reducción de algunos de los tumores, y una prevención de su proliferación y reducción del ritmo de crecimiento. «Todavía hay que hacer más estudios para calcular las dosis óptimas y los efectos secundarios, pero los resultados existentes son muy prometedores», explica Gerard Tobías Rossell, investigador del ICMAB-CSIC.

Nanotubos de carbono: impermeables y biocompatibles

Las nanocápsulas son formadas por nanotubos de carbono, es decir, por láminas de grafeno enrolladas y selladas por las puntas. «Estas nanocápsulas son impermeables, ya que la pared de grafeno no permite que los átomos radiactivos que hay en el interior se esparzan por el resto del cuerpo», afirma Tobías.

Los átomos del interior son de samario (cloruro de samario), ya utilizado en hospitales como paliativo para metástasis óseas. Cuando se preparan las nanocápsulas, los átomos no son radiactivos. Sólo después de ser irradiados con neutrones, los isótopos 152, estables, se convierten en isótopos 153, radiactivos, y útiles para el tratamiento contra el cáncer.

Nanocápsulas estables: facilidad de manipulación

El hecho de trabajar con partículas no radiactivas tiene múltiples ventajas: por un lado, permite realizar todo el proceso de llenado de los tubos y posterior procesado en cualquier laboratorio, ya que no se requiere el uso de instalaciones radiactivas. También se reduce la generación de residuos radiactivos y la exposición de estos productos a los investigadores. Además, permite aliviar la limitación de tiempo que impone el uso de elementos radiactivos, ya que estos requieren una manipulación generalmente mucho más rápida. Las nanocápsulas se pueden almacenar sin ningún tipo de requerimiento especial hasta el día de su utilización.

Articulo de referencia: Neutron Activated 153Sm Sealed in Carbon Nanocapsules for in Vivo Imaging and Tumor Radiotherapy. Julie T.-W. Wang, Rebecca Klippstein, Markus Martincic, Elzbieta Pach, Robert Feldman, Martin Šefl, Yves Michel, Daniel Asker, Jane K. Sosabowski, Martin Kalbac, Tatiana Da Ros, Cécilia Ménard-Moyon, Alberto Bianco, Ioanna Kyriakou, Dimitris Emfietzoglou, Jean-Claude Saccavini, Belén Ballesteros, Khuloud T. Al-Jamal*, Gerard Tobias ACS Nano 2019. DOI: 10.1021/acsnano.9b04898

Fuentes:

El proyecto BIOMAG desarrollará una metodología de detección de biomarcadores en fluidos biológicos para dolencias cardíacas

Hospital Cardiology Medical Heart Medicine Health

Para ello, se diseñarán nanopartículas magnéticas conjugadas con ligandos que reconozcan estos biomarcadores

El grupo del CIBER-BBN que lidera Rafael Gómez en la Universidad de Alcalá participa en el proyecto BIOMAG (Advanced magnetic nanoparticles for detection and quantification of biomarkers in biological fluids) recientemente concedido a través de la Convocatoria M-EraNET 2018 junto a grupos de IMDEA Nanociencia (Francisco J. Terán, coordinador), National Institute of Chemistry (Ljubljana, Eslovenia) y la Universidad de Kyushu (Fukuoka, Japón).

Tal y como explican los investigadores del CIBER-BBN en la UAH «el nuevo proyecto pretende desarrollar una metodología de diagnóstico in vitro de bajo coste, rápida, sensible y fiable de distintos biomarcadores relacionados con dolencias cardíacas presentes en los fluidos corporales». «Para ello, se diseñarán nanopartículas magnéticas (MNPs) conjugadas con ligandos que reconozcan estos biomarcadores. La interacción específica de las MNPs con los biomarcadores modifican las propiedades magnéticas de las mismas (ciclo de histéresis). La detección de este cambio será empleado para determinar la presencia de dichos biomarcadores en muestras de sangre», indican.

La ventaja del método propuesto en este proyecto es la utilización de un magnetómetro desarrollado por el grupo del IMDEA Nanociencia que requiere apenas unos pocos segundos para detectar cambios en la magnetización de la muestra a analizar, la cual no tendría que ser tratada antes de la adición de las MNPs.

Fuente:  UAH-MI+D

Un experimento en el Sincrotrón Alba consigue nanopartículas para un fármaco contra el cáncer de mama

Un experimento en el Sincrotrón Alba, que se encuentra en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), ha conseguido sintetizar nanopartículas del Dasatinib, un fármaco que se usa como terapia contra el cáncer de mama

 

Un experimento en el Sincrotrón Alba, que se encuentra en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), ha conseguido sintetizar nanopartículas del Dasatinib, un fármaco que se usa como terapia contra el cáncer de mama.

El trabajo, desarrollado por investigadores, además de la instalación vallesana, de la Universidad de Castilla La Mancha, el Sincrotrón de Grenoble (Francia) y el Hospital Clínico San Carlos de Madrid, ha consistido en fabrica nanopartículas poliméricas para liberar al fármaco de forma controlada, según ha informado el Sincrotrón Alba este miércoles en un comunicado.

La luz del equipamiento, la dispersión de Rayos X de bajo y alto ángulo, ha servido para comparar la estructura del polímero «en crudo» y en forma de nanopartículas para saber si el producto mantenía sus propiedades y así ha sido.

Asimismo, la investigación ha demostrado que el polímero es biodegradable, no tóxico y compatible con la sangre, aunque el especialista de la Universidad de Castilla La Mancha, Iván Bravo, ha apuntado que «el siguiente paso es probar otros compuestos y testar la efectividad de éste utilizando modelos in vivo».

Las nanopartículas, que son de entre uno y 100 nanómetros de tamaño, tienen el potencial de revolucionar el mundo de la medicina, ya que sus características las hacen ideales para encapsular fármacos alargando el tiempo de degradación de éstos en el interior del organismo, y ayudando a transportarlos únicamente a las zonas de interés, disminuyendo la toxicidad y los efectos secundarios.

Fuente: La Vanguardia y EuropaPress