El estudio, fruto de la colaboración entre el grupo de Nanotecnología del Institut de Biotecnologia y Biomedicina (IBB-UAB), liderado por Antonio Villaverde, y el grupo de Oncogénesis y Fármacos Antitumorales del Institut de Recerca Sant Pau, liderado por Ramon Mangues, ambos investigadores del CIBER-BBN, ha logrado un avance significativo al identificar el ligando natural PDGFD como una herramienta eficaz para direccionar nanopartículas proteicas a fibroblastos asociados a tumor que sobrexpresan el receptor PDGFR-β. Dada la relevancia del descubrimiento, esta tecnología se ha protegido intelectualmente mediante una patente que se encuentra actualmente en proceso de tramitación (PCT/EP2023/081937).
La investigación, cuyos detalles se han publicado recientemente en la revista Acta Biomaterialia, presenta una estrategia innovadora centrada en el desarrollo de nanopartículas proteicas que se ensamblan de manera autónoma y son capaces de reconocer y destruir selectivamente fibroblastos asociados a tumor con elevados niveles de PDGFR-β. Este tipo celular desempeña un papel fundamental en el microambiente tumoral, brindando soporte mecánico y biológico para el crecimiento y la progresión de tumores en diversos tipos de cánceres.
Aprovechando su sólida experiencia en el desarrollo de nanopartículas proteicas dirigidas a tumor y su caracterización funcional en modelos in vitroin vivo de distintos tipos de cáncer, ambos grupos se propusieron en esta ocasión diseñar nuevas nanopartículas dirigidas a fibroblastos asociados a tumor con sobreexpresión de PDGFR-β. Entre los distintos ligandos testados, PDGFD ha sido seleccionado por su capacidad de inducir la penetración selectiva en las células diana tanto in vitro como in vivo, usando un modelo murino con tumor subcutáneo. En estos experimentos, la proteína de fusión PDGFD-GFP-H6, formada por el ligando elegido, la proteína verde fluorescente y una cola de histidinas con un importante papel en la obtención de nanopartículas, se acumula con precisión en tejidos tumorales, demostrando su capacidad de ser entregada en tumor.
Al reemplazar la GFP por una toxina microbiana presente en tratamientos antitumorales aprobados para su uso en clínica, se observa una significativa reducción del crecimiento del volumen tumoral, sin mostrar efectos tóxicos colaterales en los ratones. De esta forma, la pareja PDGFR-β/PDGFD ha sido validada como una herramienta versátil para la entrega dirigida de fármacos al microambiente tumoral. Estos resultados prometedores allanan el camino para futuros desarrollos en la nanomedicina y ofrecen una nueva esperanza en la búsqueda de tratamientos más efectivos y menos invasivos para pacientes con cáncer.
El estudio ha contado con la colaboración de la ICTS Nanbiosis a través de las unidades U1 (Protein Production Platform, PPP) y U18 (Nanotoxicology Unit), y se enmarca en el contexto de la colaboración intramural del CIBER-BBN “FIBOLISM”, coordinada por la Dr. Lorena Alba Castellon.
Artículo de referencia:
Eric Voltà-Durán•, Lorena Alba-Castellón• *, Naroa Serna, Isolda Casanova, Hèctor López-Laguna, Alberto Gallardo, Alejandro Sánchez-Chardi, Antonio Villaverde*, Ugutz Unzueta, Esther Vázquez, Ramón Mangues*. High-precision targeting and destruction of cancer-associated PDGFR-β+ stromal fibroblasts through self-assembling, protein-only nanoparticles. Acta Biomaterialia 170 543-555 (2023)
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.09.001
