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Proyectos de investigación

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Nanopartículas sintéticas como tratamiento innovador en la sepsis (SPRINT-4-SEPSIS)

XIX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia

Sepsis: alerta precoz, prevención y tratamiento

Investigador Principal: Antonio Artigas Raventós

Sinopsis

En los últimos años se ha demostrado que las células mesenquimales (MSC) secretan una serie de factores paracrinos mediante la elaboración de vesículas extracelulares (VE) que tienen propiedades terapéuticas similares a las células madre cuando son administradas en un modelo animal de sepsis.El objetivo principal de este proyecto es diseñar un producto terapéutico libre de células utilizando la nanotecnología para diseñar y elaborar vesículas sintéticas con la finalidad de transportar moléculas activas presentes en las VE (proteínas y miRNAs).

En la fase inicial del proyecto se han aislado y caracterizado las MSC, a partir de los fémures y tibias de rata Sprague-Dawley, así como las vesículas extracelulares que estas producen, in vitro. Se han realizado ensayos de funcionalidad para analizar el efecto de las VE sobre la migración y la proliferación celular y para determinar cómo contribuyen a la modulación de la respuesta inmune.

Al mismo tiempo, se han diseñado y caracterizado las vesículas sintéticas que se utilizarán como vehículo para la liberación de fármacos. Hemos podido comprobar que su tamaño y morfología son muy parecidos a los de las VE. Se ha llevado a cabo un estudio de biodistribución in vivo mediante tres administraciones diferentes: intravenosa, instilación intratraqueal y nebulización, a partir del cual, hemos observado que, mediante la instilación intratraqueal, la cantidad de vesículas sintéticas acumuladas en el pulmón es mucho mayor.

Además, se ha analizado la citotoxicidad de las vesículas sintéticas en líneas celulares epiteliales pulmonares y la capacidad de estas de ser fagocitadas por los macrófagos y cómo puede variar en función de la carga catiónica de su superficie. Adicionalmente, hemos podido determinar que la fluorescencia de la Cyanine5 (λex/λem = 646 nm/ 662 nm) era más útil que el Fluram (λex/λem = 391 nm/ 467 nm) a la hora de identificar las vesículas sintéticas en el tejido pulmonar.

Hemos dado un primer paso prometedor hacia una estrategia terapéutica libre de células para el tratamiento de la sepsis. En los próximos pasos del proyecto se seleccionarán las moléculas activas con efecto reparador presentes en las VE, serán encapsuladas en el interior de las vesículas sintéticas y finalmente, se evaluará el efecto beneficioso de estas in vivo en un modelo preclínico de sepsis.

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