Un equipo israelí israelí ha desarrollado un chip de silicio que transporta proteínas que destruyen el Alzheimer directamente al cerebro
En los estudios realizados hasta el momento, se ha logrado que un nanochip transporte hasta el cerebro una sustancia llamada “factor de crecimiento neuronal”, que combate las enfermedades neurodegenerativas, y lo libere cuando sea necesario, superando la barrera hematoencefálica
Los investigadores del Instituto de Tecnología Technion y de la Universidad Bar-Ilan de Israel, que han desarrollado la tecnología, esperan que ayude a inhibir la progresión de la enfermedad de Alzheimer. La causa principal del Alzheimer es la acumulación de una proteína llamada beta amiloide (Aβ) en los tejidos cerebrales. La proteína bloquea y mata las células nerviosas (neuronas), en diferentes regiones del cerebro. Esto conduce, en parte, en daño a los “mecanismos colinérgicos”, las neuronas a cargo de la función cerebral. Las investigaciones previas han demostrado que la administración de una proteína específica, llamada “factor de crecimiento neuronal”, inhibe el daño a los mecanismos colinérgicos y hace más lenta progresión de la enfermedad.
Se sabe, entonces, que la proteína tiene cualidades restaurativas, pero el problema es cómo llevarla al cerebro. En las personas con enfermedades neurodegenerativas, además, la expresión de la proteína del factor de crecimiento neuronal se reduce.. Hacer llegar la proteína al área cerebral blanco no es una tarea sencilla porque el cerebro está protegido por la barrera hematoencefálica contra la infiltración de bacterias y sustancias nocivas a través de la sangre.
El problema es que esta barrera protectora también restringe el paso de medicamentos del torrente sanguíneo al cerebro, lo que dificulta la llegada de lo que se necesitan para “curar” el cerebro. Por lo tanto, las proteínas del factor de crecimiento neuronal, si se administran como un remedio normal, no pasan a través de la barrera, pero incluso si pudieran no vivirían lo suficiente como para hacer el largo viaje al cerebro.
Algunos ensayos clínicos ya han comenzado a inyectar estas proteínas directamente en el cerebro a través de un catéter, pero el procedimiento es complicado, invasivo y muy riesgoso.
Los investigadores israelíes han creado chips de silicio a nanoescala que podrían solucionar estos problemas. Los chips permiten la inserción de la proteína curativa directamente en el cerebro y su liberación en el tejido blanco.
Estos chips, tienen una estructura porosa a nanoescala que les permite llevar como carga grandes cantidades de la proteína.
Mediante el control preciso de varias características, incluida la dimensión de los poros de los chips y las propiedades químicas de su superficie, los investigadores pudieron crear una estructura de silicona que retiene la proteína en su forma activa y luego la libera gradualmente, durante un período de alrededor de un mes, al área blanco en el cerebro.
Después de liberar el medicamento, los chips se degradan de manera segura en el cerebro y se disuelven. Con el uso de los chips como vehículo, la proteína ya no necesita cruzar la barrera hematoencefálica, ya que el chip la entrega directamente en el cerebro. El chip se hace ingresar al organismo mediante el uso de una “pistola de genes”, un dispositivo que desarrollado origianlmente para inyectar ADN en células de plantas para transformar su estructura genética.
Aquí es donde entra el equipo de la universidad Bar-Ilan de Tel Aviv, que la rediseñó transformándola en una especie de aerosol nasal que inyecta el chip de silicio con las partículas de proteína en el cerebro a través de la nariz. La nariz tiene vías directas de acceso al cerebro, y esta es la primera vez que se utiliza con éxito una pistola genética para administrar partículas directamente en un cerebro animal vivo. Referencias: Neuroprotective Effect of Nerve Growth Factor Loaded in Porous Silicon Nanostructures in an Alzheimer’s Disease Model and Potential Delivery to the Brain, Neta Zilony‐Hanin Michal Rosenberg et al.,
Small, Volume 15, Issue 45, November 6, 2019
DOI: https://doi.org/10.1002/smll.
