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Liberación controlada de la molécula fluorescente rodamina en fibroblastos senescentes de pacientes con disqueratosis congenita, mediante el nanodispositivo. Fuente: CSIC.
Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha participado en la creación de un nanodispositivo que sienta las bases para el desarrollo futuro de nuevas terapias contra el envejecimiento. El sistema consiste en nanopartículas que liberan selectivamente sustancias de uso terapéutico en células humanas envejecidas.
El avance, publicado en la revista Angewandte Chemie y resumido en una nota de prensa del CSIC, permite desde el tratamiento de enfermedades que implican degeneración tisular o celular (cáncer, alzhéimer o párkinson), hasta el de patologías de envejecimiento acelerado (progerias).
Ramón Martínez Máñez, de la Universitat Politècnica de València y uno de los autores del estudio, explica que “el nanodispositivo 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 senescencia
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 su correcto funcionamiento”, afirma José Ramón Murguía, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas.
Murguía señala que la eliminación de dichas células ralentizaría la aparición de enfermedades asociadas al envejecimiento. “Nuestro trabajo demuestra que se puede desarrollar una terapia selectiva contra dichas células”, apunta.
El avance, publicado en la revista Angewandte Chemie y resumido en una nota de prensa del CSIC, permite desde el tratamiento de enfermedades que implican degeneración tisular o celular (cáncer, alzhéimer o párkinson), hasta el de patologías de envejecimiento acelerado (progerias).
Ramón Martínez Máñez, de la Universitat Politècnica de València y uno de los autores del estudio, explica que “el nanodispositivo 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 senescencia
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 su correcto funcionamiento”, afirma José Ramón Murguía, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas.
Murguía señala que la eliminación de dichas células ralentizaría la aparición de enfermedades asociadas al envejecimiento. “Nuestro trabajo demuestra que se puede desarrollar una terapia selectiva contra dichas células”, apunta.
La disqueratosis congénita
Los investigadores evaluaron la utilidad de los nuevos nanodispositivos en cultivos celulares primarios derivados de pacientes con disqueratosis congénita, un síndrome de envejecimiento acelerado. Dichos cultivos presentaron un alto porcentaje de senescencia, caracterizada por elevados niveles de actividad de betagalactosidasa, una enzima distintiva 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”, expone Murguía.
“Hay un número importante de enfermedades asociadas con el envejecimiento prematuro de algunos tejidos, para las cuales no hay alternativa. Estas nanopartículas representan una oportunidad única de suministrar compuestos terapéuticos 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.
Terapias cosméticas
El siguiente paso será probarla con agentes terapéuticos y validarlo en modelos animales. “Es la primera vez que se ha descrito una nanoterapia para células senescentes. A pesar de que el camino hasta la posible eliminación de dichas células aún es largo, creemos que nuestro trabajo puede abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias frente a las enfermedades relacionadas con la edad”, indica Martínez Máñez.
Según confirman los autores, el nanodispositivo 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, con efecto antiarrugas o antienvejecimiento, como protector contra la radiación UV o para hacer frente a la alopecia, todos ellos asociados a la acumulación de células senescentes.
Detrás de este trabajo se encuentra el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, el Centro de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico, el Instituto de Investigaciones Biomédicas, el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) de Enfermedades Raras y el CIBER en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina.
Los investigadores evaluaron la utilidad de los nuevos nanodispositivos en cultivos celulares primarios derivados de pacientes con disqueratosis congénita, un síndrome de envejecimiento acelerado. Dichos cultivos presentaron un alto porcentaje de senescencia, caracterizada por elevados niveles de actividad de betagalactosidasa, una enzima distintiva 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”, expone Murguía.
“Hay un número importante de enfermedades asociadas con el envejecimiento prematuro de algunos tejidos, para las cuales no hay alternativa. Estas nanopartículas representan una oportunidad única de suministrar compuestos terapéuticos 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.
Terapias cosméticas
El siguiente paso será probarla con agentes terapéuticos y validarlo en modelos animales. “Es la primera vez que se ha descrito una nanoterapia para células senescentes. A pesar de que el camino hasta la posible eliminación de dichas células aún es largo, creemos que nuestro trabajo puede abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias frente a las enfermedades relacionadas con la edad”, indica Martínez Máñez.
Según confirman los autores, el nanodispositivo 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, con efecto antiarrugas o antienvejecimiento, como protector contra la radiación UV o para hacer frente a la alopecia, todos ellos asociados a la acumulación de células senescentes.
Detrás de este trabajo se encuentra el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, el Centro de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico, el Instituto de Investigaciones Biomédicas, el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) de Enfermedades Raras y el CIBER en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina.
Referencia bibliográfica:
Alessandro Agostini, Laura Mondragón, Andrea Bernardos, Ramón Martínez‐Máñez, M. Dolores Marcos, Félix Sancenón, Juan Soto, Ana Costero, Cristina Manguan‐García, Rosario Perona, Marta Moreno‐Torres, Rafael Aparicio‐Sanchis, José Ramón Murguía. Targeted Cargo Delivery in Senescent Cells Using Capped Mesoporous Silica Nanoparticles. Angewandte Chemie. DOI:10.1002/anie.201204663.
Alessandro Agostini, Laura Mondragón, Andrea Bernardos, Ramón Martínez‐Máñez, M. Dolores Marcos, Félix Sancenón, Juan Soto, Ana Costero, Cristina Manguan‐García, Rosario Perona, Marta Moreno‐Torres, Rafael Aparicio‐Sanchis, José Ramón Murguía. Targeted Cargo Delivery in Senescent Cells Using Capped Mesoporous Silica Nanoparticles. Angewandte Chemie. DOI:10.1002/anie.201204663.
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