Nano-Ghost, desarrollado por la profesora Marcelle Machluf, es una tecnología innovadora que permite la administración y liberación internas enfocadas en medicamentos contra el cáncer. Este sistema de administración tiene como objetivo prevenir los efectos secundarios de la quimioterapia y mejorar drásticamente la eficacia del tratamiento. Su nombre, Nano-Ghost, tiene un propósito. Se debe a su método operativo, que incluye vaciar las células madre de su contenido y reducirlas en el laboratorio a un tamaño nanométrico. Así podrán transformarlas en tipos de nano-sistemas de administración diseñados (nano-fantasmas) y cargarlos con diferentes medicamentos. Durante el tratamiento, al paciente se le inyectan estos nano sistemas de administración, cargados con los medicamentos que se abren camino a través de sus vasos sanguíneos a un tumor específico.
La profesora Machluf es decana de la Facultad de Biotecnología e Ingeniería de Alimentos del Instituto Tecnológico Technion-Israel y una investigador de renombre mundial en los campos de administración de medicamentos, terapia génica, terapia celular e ingeniería de tejidos.
“Las células madre saben cómo asignarse a otros tipos de células y proteger el sistema inmunológico del cuerpo”, explica. “Estas células tratan las infecciones y cuando no hay infección, el sistema inmunológico se ‘relaja’ y está menos concentrado en atacar el tumor”, apuntó la profesora Machlug.
Para comprender la interacción que se desarrolla entre las células madre y las células en el área de un tumor canceroso, y la razón por la que permanecen allí, la profesora Machluf y su equipo decidieron investigar la naturaleza del cuerpo humano para transformar las células madre en “células fantasmas nanométricas” y desplegarlas en su misión. El estudio que llevaron a cabo reveló que al principio las “células fantasmas” vagaban por el torrente sanguíneo, pero al detectar las señales de las células cancerosas se apresuraron en cuestión de horas al área en cuestión y se pusieron a trabajar en el tumor canceroso.
“Las nano-células fantasma actuaron como un ‘caballo de Troya'”, explicó. “Las células cancerosas pensaron que las nano-ghosts iban a ayudarlos, y las dejaron entrar. Los hallazgos en lo que respecta a la eficacia de los medicamentos fueron sorprendentemente buenos: el tumor se encogió después de una sola inyección del nano-ghost”.
Después de realizar muchos experimentos, el equipo de Nano-Ghost se dio cuenta de que la solución era biológica, en lugar de química o sintética. “En un sistema biológico como el nuestro, no hay necesidad de ensamblar la molécula. Diseñamos la célula mientras aún está viva antes de convertirla en un fantasma, de una manera que le permita expresar las características deseadas de la membrana. Esta es una gran ventaja, sobre otros sistemas en los que la molécula específica debe aislarse y ensamblarse con la orientación correcta. Sin embargo, elegir una solución biológica también tiene una desventaja significativa: el método de producción celular es relativamente limitado y siempre lleva mucho tiempo. Tiempo para analizar y caracterizar el medicamento. A nivel general de la industria, el sistema de administración de Nano-Ghost no se adapta a todos los tipos de medicamentos porque no podemos abarcarlos y experimentar con todos ellos, pero la administración de los medicamentos que adaptamos tendrá un impacto significativo para los pacientes”.
Los resultados de los experimentos de Nano-ghost son positivos y alentadores, y el sistema de administración ya ha demostrado ser eficaz contra diferentes tipos de cánceres: “Hasta ahora, hemos trabajado solo con animales, pero ahora necesitamos encontrar métodos que sean más adecuados para humanos”, dice. “Además, también necesitamos encontrar una manera de aumentar las capacidades de producción del sistema, caracterizar los nano-ghost y cumplir con los criterios requeridos por las entidades reguladoras para que podamos usar el material e inyectarlo en humanos”.
El equipo de laboratorio descubrió que las nano-ghost influyen no solo en diferentes tipos de tumores cancerosos, sino también en otras afecciones. Según el profesor Machluf, “por ejemplo, cuando las células se envían vacías al cuerpo, sin medicamentos, influyen en los sistemas inflamatorios que se crean debido a la aparición del cáncer. Los experimentos de laboratorio han generado mucha información y la empresa necesita centrarse en la dirección farmacéutica deseada además de probar la viabilidad del sistema: si elegir un fármaco que no ha tenido éxito en absoluto, un fármaco eficaz con efectos secundarios que podemos mejorar o un tumor canceroso para el que no existe tratamiento. También buscando una solución para el COVID-19. El objetivo aquí es transformar nuestras nano-ghost en una trampa para el virus. Pretendemos expresar el receptor BCE2 como un virus en la superficie de la membrana y solo entonces convertirlo en un fantasma”.
Ensayos clínicos en tres años
Nano-Ghost se fundó oficialmente en noviembre de 2019 después de una compleja fase de contratación de inversores, pero el proceso en realidad comenzó tres años antes. El equipo profesional de empleados enfatiza las ventajas de la bio-convergencia: cada uno proviene de un campo diferente de la ingeniería: biológico, químico y físico. “Nuestra visión es comenzar los ensayos clínicos dentro de 3 años y comenzar a recaudar el capital necesario. Hemos acumulado una gran cantidad de conocimientos en el uso de este sistema y actualmente nos estamos enfocando en la primera etapa, para así poder realizar ensayos clínicos que demostrarán que el sistema en sí no es dañino ni problemático”, resume la profesora Machluf.
Para el 2030, tendremos la solución para la mayoría de los tipos de cáncer
El pensamiento innovador que crea sinergia entre diferentes campos científicos es también una característica destacada del profesor Avi Schroeder, ingeniero químico de formación, que hace siete años fundó un laboratorio en el Technion para la integración de soluciones nanotecnológicas en la medicina. El profesor Schroeder, que ya tiene varias empresas emergentes y desarrollos revolucionarios en los campos de la agricultura y la medicina de precisión en su haber, estima que la humanidad resolverá la mayoría de sus problemas relacionados con el cáncer en la próxima década.
La idea básica subyacente de Barcode Diagnostics, la empresa de la que el profesor Schroeder es socio fundador, es la entrega y el enfoque de medicamentos en liposomas, nanopartículas más pequeñas que una célula de un cuerpo humano, para llevarlas directamente al órgano en necesidad de tratamiento. La empresa ya ha registrado con éxito varias patentes relacionadas con este desarrollo.
“Crear una tecnología que brinde soluciones en los campos de la medicina o la agricultura ha sido una de las características de mi carrera”, dice Schroeder. “Barcode Diagnostics es un ejemplo de una empresa que se fundó en respuesta a una necesidad médica, y donde la tecnología se desarrolló inicialmente en el ámbito académico. El coronavirus actualmente nos muestra a todos cómo los desafíos médicos pueden paralizar un país y la economía mundial. En lo que a mí respecta, ésta es una llamada de atención a todas las partes responsables de financiar la R&D (El Grupo Nacional de Empresas) nacional para relacionarse con la capacidad de desarrollo y producción en los campos de la biotecnología y los productos farmacéuticos como una necesidad estratégica “.
Una indicación clara en 72 horas
El desarrollo de Barcode Diagnostics se ocupa de la medicina de precisión para pacientes con cáncer. “La compañía está desarrollando un método para adaptar de manera personalizada los medicamentos para tratar el cáncer”, dice Ronen Eavri, director ejecutivo y cofundador de Barcode Diagnostics. “Nuestro método tiene como objetivo identificar la medicación óptima para cada paciente. La empresa tiene la intención de iniciar un estudio clínico en pacientes con cáncer de mama en 2021. Una vez que proporcionemos evidencia clínica en el cáncer de mama, la empresa ampliará esta plataforma tecnológica para incluir indicaciones de cáncer adicionales”.
“El concepto del método de diagnóstico es similar a una prueba de alergia en la que el médico usa una concentración baja de alérgenos y examina la reacción alérgica del cuerpo. Con nuestro método de diagnóstico, se inyecta un tumor con una pequeña dosis de diferentes medicamentos y se le administra el tratamiento adecuado según la reacción del paciente. De esta manera, nuestro desarrollo ayuda a los médicos a recibir una indicación clara sobre la eficacia del fármaco y les permite tomar rápidamente las decisiones terapéuticas óptimas para cada paciente con cáncer de manera personalizada, minimizando los efectos secundarios y limitando el daño al tejido sano.”
“Para entregar el medicamento, utilizamos nanopartículas (liposomas) que se inyectan en la sangre por vía intravenosa. Además del medicamento, las nanopartículas también contienen códigos de barras moleculares que nos permiten recibir, en 72 horas, una indicación sobre las células cancerosas que reaccionaron a un medicamento específico y sobre el grado de influencia de cada medicamento en el tumor. Si el medicamento resulta efectivo, detectaremos un aumento en el número de células muertas con códigos de barras específicos en el tumor”, explica.
Las pacientes con cáncer de mama primero
Barcode Diagnostics, que recibió financiación de la Autoridad de Innovación de Israel, se está preparando para el primer ensayo clínico en pacientes con cáncer de mama. La tecnología para la entrega de medicamentos se desarrolló inicialmente en Technion y los primeros pasos de la compañía hacia la fundación se llevaron a cabo como parte de la Incubadora de Tecnología NGT3 (Tecnología de Nueva Generación, por sus siglas en inglés) y con el apoyo de la Autoridad de Innovación. “No hubiéramos podido progresar sin la asistencia financiera y organizativa de la Autoridad de Innovación”, dice Eavri. “La incubadora facilitó las primeras fases de nuestra actividad hasta que reclutamos el capital para el primer ensayo clínico y un equipo que creía en el producto”.
Al mismo tiempo, la compañía respondió a una convocatoria de propuestas emitida por la Autoridad de Innovación sobre el coronavirus. “La iniciativa vino de los empleados”, se describe. “La idea principal es producir kits para pruebas de gran escala para el COVID-19, que se basen en las capacidades de diagnóstico avanzadas de la empresa. Las muestras personales se identificarán a nivel de ADN mediante un código de barras único, después del cual será posible concentrar las muestras etiquetadas individualmente que pertenecen a diferentes sujetos en un solo tubo de ensayo. Este método nos permite ahorrar tiempo y utilizar un dispositivo avanzado que puede escanear simultáneamente decenas de miles de sujetos evaluados cada día. Un equipo especialmente designado en la empresa asumió el proyecto y está tratando de avanzar hacia la comercialización después de recibir las aprobaciones regulatorias necesarias”.
“La revolución de la bio-convergencia nos conducirá a desarrollos integrados que generarán una revolución en el tratamiento del cáncer y otras enfermedades”, concluye el profesor Schroeder. “Israel está en una excelente posición para liderar esta revolución. Nuestros científicos, ingenieros y médicos se encuentran entre los mejores del mundo, pero nuestro activo adicional es la capacidad de trabajar juntos como un equipo, para combinar nuestros diferentes campos y traer los mundos de la informática, la inteligencia artificial, la robótica y la nanotecnología al mundo de la medicina”.
FUENTE:YNETESPAÑOL
