Precisiegeneeskunde wordt steeds belangrijker, het creëren van efficiëntere gepersonaliseerde therapieën voor elke patiënt en innovatieve farmacologische ontwikkelingen. Op het gebied van oncologie, bijvoorbeeld, onderzoekers ontwikkelen verschillende benaderingen gericht op systemen voor gerichte en gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen, waardoor de toxiciteit voor het organisme wordt verminderd.

In deze betekenis, onderzoekers van de CIBER's Bioengineering, Biomaterialen en Nanogeneeskunde sector (CIBER-BBN), het Institute of Biotechnology and Biomedicine van de Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) en het Hospital Sant Pau Research Institute hebben een nieuw type eiwitbiomateriaal ontwikkeld dat in staat is tot een aanhoudende afgifte van therapeutische eiwitten die subcutaan worden toegediend aan proefdieren.

"Deze structuren, met een diameter van enkele micrometers, functionele eiwitten bevatten die op dezelfde manier worden vrijgegeven als menselijke hormonen worden vrijgegeven door het endocriene systeem, " zegt Antonio Villaverde, onderzoeker bij de UAB en de CIBER-BBN en een van de coördinatoren van het onderzoek.

De studie is het resultaat van een stabiele wetenschappelijke samenwerking tussen de groep van Antonio Villaverde en de groep onder leiding van Ramon Mangues van het Hospital Sant Pau Research Institute. Het omvatte ook de betrokkenheid van het Instituut voor Biologisch en Technologisch Onderzoek van de Nationale Universiteit van Cordoba-CONICET in Argentinië.

Dr. Mangues, ook een onderzoeker bij de CIBER-BBN en co-auteur van het artikel, legt uit dat "het nieuwe biomateriaal een bacterieel product imiteert dat gewoonlijk wordt aangetroffen in biotechnologische processen die bekend staan ​​als 'inclusielichamen', ' die farmacologisch van belang zijn, en die in deze kunstmatige versie een breed scala aan therapeutische mogelijkheden bieden voor het oncologische veld en elke andere klinische sector waarin een aanhoudende afgifte nodig is."

Onderzoekers gebruikten als modellen enzymen die gebruikelijk zijn in de biotechnologie en een nanogestructureerd bacterieel toxine gericht op uitgezaaide cellen van menselijke colorectale kanker, die zijn getest op diermodellen. "Op deze manier, we waren in staat om zoveel mogelijk onbeweeglijke katalysatoren te genereren een nieuw antitumormiddel met langdurige werking, " leggen de leidende auteurs van de studie uit.

Enorm klinisch potentieel

De kunstmatige eiwitkorrels die hier zijn ontwikkeld, die eerder waren voorgesteld als "nanopillen" (therapeutische pillen op nanoscopische schaal), imiteren de werking van bacteriële inclusielichamen en hebben een enorm klinisch potentieel voor vaccins en systemen voor de afgifte van geneesmiddelen met gecontroleerde afgifte.

"We hebben gezien dat natuurlijke inclusielichamen, toegediend als medicijnen, kan ongewenste reacties van het immuunsysteem veroorzaken als gevolg van de onvermijdelijke besmetting van de bacteriële materialen, ", stellen onderzoekers. Echter, in deze nieuwe studie de ontwikkeling van kunstmatige inclusielichamen met een secretiecapaciteit "verhindert veel van de regelgevingsproblemen die samenhangen met de mogelijke ontwikkeling van bacteriële 'nanopillen, ' en biedt een transversaal platform om functionele componenten voor cosmetisch en klinisch gebruik te verkrijgen, " voegen ze eraan toe.

Deze studie suggereert dat kunstmatige inclusielichamen een nieuwe categorie van exploiteerbare biomaterialen kunnen worden voor gebruik in biotechnologische toepassingen, vanwege de faciliteit waarmee ze worden vervaardigd en de vooruitziende blik op toekomstige klinische toepassingen.