Precisionsmedicin blir allt viktigare, skapa mer effektiva personliga terapier för varje patient och innovativ farmakologisk utveckling. Inom det onkologiska området, till exempel, forskare utvecklar olika tillvägagångssätt som syftar till riktade och kontrollerade läkemedelsfrisättningssystem, vilket minskar toxiciteten för organismen.

I det här sammanhanget, forskare vid CIBER's Bioengineering, Sektorn för biomaterial och nanomedicin (CIBER-BBN), Institutet för bioteknik och biomedicin vid Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) och Hospital Sant Pau Research Institute har utvecklat en ny typ av proteinbiomaterial som kan förlänga frisättningen av terapeutiska proteiner som administreras subkutant i försöksdjur.

"Dessa strukturer, mäter några mikrometer i diameter, innehåller funktionella proteiner som frisätts på samma sätt som mänskliga hormoner frisätts av det endokrina systemet, säger Antonio Villaverde, forskare vid UAB och CIBER-BBN och en av studiens koordinatorer.

Studien är resultatet av ett stabilt vetenskapligt samarbete mellan Antonio Villaverdes grupp och gruppen ledd av Ramon Mangues vid Hospital Sant Pau Research Institute. Det inkluderade också medverkan från Institutet för biologisk och teknisk forskning vid det nationella universitetet i Cordoba-CONICET i Argentina.

Dr. Mangues, också forskare vid CIBER-BBN och medförfattare till artikeln, förklarar att "det nya biomaterialet imiterar en bakterieprodukt som vanligtvis finns i biotekniska processer som kallas "inklusionskroppar, ' som är farmakologiskt av intresse, och som i denna artificiella version erbjuder ett brett utbud av terapeutiska möjligheter för det onkologiska området och alla andra kliniska sektorer där en fördröjd frisättning behövs."

Forskare använde som modeller för enzymer som är gemensamma för bioteknik och ett nanostrukturerat bakterietoxin riktat mot mänskliga kolorektala cancerceller, som har testats på djurmodeller. "På det här sättet, vi kunde generera så många orörliga katalysatorer som ett nytt antitumörläkemedel med långvarig verkan, " förklarar de ledande författarna till studien.

Enorma klinisk potential

De artificiella proteingranulerna som utvecklats här, som tidigare hade föreslagits som "nanopiller" (terapeutiska piller i nanoskopisk skala), imiterar verkan av bakteriella inklusionskroppar och har en enorm klinisk potential för vacciner och system för administrering av läkemedel med kontrollerad frisättning.

"Vi har sett att naturliga inkluderande organ, administreras som läkemedel, kan producera oönskade immunsystemsvar på grund av den oundvikliga kontamineringen av bakteriematerialen, " konstaterar forskare. Men, i denna nya studie, utvecklingen av artificiella inklusionskroppar med en utsöndringskapacitet "förhindrar många av de regulatoriska problem som är förknippade med den potentiella utvecklingen av bakteriella "nanopiller, ' och erbjuder en tvärgående plattform genom vilken man kan erhålla funktionella komponenter för kosmetisk och klinisk användning, " lägger de till.

Denna studie tyder på att artificiella inkluderingskroppar kan bli en ny kategori av exploateringsbara biomaterial som kan användas i biotekniska tillämpningar, på grund av den anläggning med vilken de tillverkas och förutseendet om framtida kliniska tillämpningar.