Un equipo de científicos de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai ha desarrollado un sistema de nanopartículas lipídicas capaz de transportar ARN mensajero (ARNm) al cerebro mediante inyecciones intravenosas, superando así esta barrera natural.
La barrera hematoencefálica ha sido durante mucho tiempo un obstáculo significativo en el tratamiento de enfermedades neurológicas, debido a su función protectora que impide el paso de muchas sustancias terapéuticas al cerebro.
La barrera hematoencefálica es una estructura altamente selectiva compuesta por células endoteliales unidas por uniones estrechas, astrocitos y pericitos. Su función principal es proteger el cerebro de toxinas, patógenos y fluctuaciones en la composición química de la sangre. Esta barrera permite el paso de oxígeno, dióxido de carbono, ciertos nutrientes y moléculas liposolubles, pero restringe la entrada de muchas sustancias terapéuticas, incluidas proteínas y ácidos nucleicos, lo que dificulta el tratamiento de enfermedades neurológicas.
Un avance prometedor en la entrega de ARNm al cerebro
El estudio, publicado en la edición en línea de Nature Materials el 17 de febrero de 2025, demuestra que estas nanopartículas lipídicas pueden cruzar la barrera hematoencefálica y entregar ARNm de manera segura y eficiente en modelos murinos y en tejido cerebral humano aislado. Este avance abre la puerta al desarrollo de terapias basadas en ARNm para una amplia gama de afecciones neurológicas y psiquiátricas, incluyendo enfermedades como el Alzheimer, la esclerosis lateral amiotrófica, el cáncer cerebral y la adicción a sustancias.
El Dr. Yizhou Dong, profesor de Inmunología e Inmunoterapia en Mount Sinai y coautor principal del estudio, señaló: «Nuestro estudio muestra que estas nanopartículas lipídicas capaces de cruzar la barrera hematoencefálica pueden entregar ARNm al cerebro de manera segura y eficiente». Este avance podría permitir a los científicos instruir a las células cerebrales para producir proteínas terapéuticas que ayuden a tratar o prevenir enfermedades, ya sea reemplazando proteínas faltantes, reduciendo las dañinas o activando las defensas del organismo.
Diseño innovador de nanopartículas lipídicas
El equipo de investigación diseñó y evaluó una biblioteca de lípidos para optimizar su capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica. A través de análisis estructurales y funcionales, identificaron una formulación líder denominada MK16 BLNP, que mostró una eficiencia de entrega de ARNm significativamente mayor que las nanopartículas lipídicas aprobadas previamente por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU. Este sistema aprovecha mecanismos de transporte naturales dentro de la barrera hematoencefálica, como la transcitosis mediada por caveolas y γ-secretasa, para mover las nanopartículas al cerebro.
En estudios con modelos murinos de enfermedad, la plataforma BLNP logró entregar ARNm terapéutico al cerebro, demostrando su potencial para aplicaciones clínicas. El Dr. Dong destacó: «Nuestro sistema de nanopartículas lipídicas representa un paso importante en el esfuerzo por desarrollar tratamientos basados en ARNm para trastornos del sistema nervioso central».
Implicaciones futuras y próximos pasos
Aunque los resultados son prometedores, los investigadores señalan que se necesitan estudios adicionales para evaluar la seguridad y eficacia a largo plazo, incluyendo estudios toxicológicos conforme a las directrices de la FDA. Las investigaciones futuras se centrarán en refinar la tecnología para su traducción clínica. El Dr. Eric J. Nestler, director del Instituto Friedman de Cerebro y coautor principal del estudio, comentó: «Nuestros hallazgos resaltan el potencial de las nanopartículas lipídicas para superar uno de los principales desafíos en el tratamiento de enfermedades cerebrales».
Conclusión
El desarrollo de nanopartículas lipídicas capaces de cruzar la barrera hematoencefálica representa un hito en la medicina moderna. A medida que esta tecnología continúe evolucionando, podría allanar el camino para tratamientos revolucionarios en enfermedades neurológicas que hasta ahora han sido de difícil abordaje. Con los avances en nanomedicina y la creciente comprensión de los mecanismos de transporte en el cerebro, el futuro de la neuroterapia basada en ARNm luce cada vez más prometedor.