Envolver las enzimas que digieren el alcohol en un polímero a nanoescala reduce rápidamente la tasa de alcohol en sangre.
Reduciendo la tasa de alcohol: Los círculos blancos en esta micrografía de transmisión de electrones son conchas de polímeros que encierran dos enzimas deferentes, representadas por los puntos negros.
Investigadores han conseguido reducir la tasa de alcohol en la sangre de ratones embriagados mediante la inyección de nanocápsulas que contienen enzimas fundamentales para la metabolización del alcohol. El tratamiento es una demostración de una nueva tecnología para la administración de medicamentos que podría tener aplicaciones médicas generalizadas.
Las enzimas son proteínas que catalizan una amplia gama de procesos biológicos en el cuerpo, lo que las convierte en candidatas terapéuticas importantes. Muchas funciones biológicas importantes requieren grupos de enzimas colocados con precisión, trabajando al unísono, normalmente dentro de un subcomponente celular denominado orgánulo. Aunque los investigadores llevan muchos años intentando crear este tipo de complejos en el laboratorio, ha resultado extremadamente difícil mantener las proteínas estables y controlar su tamaño y colocación con precisión.
La nueva investigación, que se publicó el domingo en Nature Nanotechnology, implica empaquetar múltiples enzimas dentro de una cáscara a nanoescala. El complejo enzimático funcional resultante, hecho de un polímero inocuo, "casi imita a un orgánulo", afirma Yunfeng Lu, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Universidad de California en Los Ángeles (EE.UU.), que ha codirigido la investigación con Cheng Ji, profesor de biología bioquímica y molecular en la Universidad de Sur de California (EE.UU.). La cápsula estabiliza las proteínas y las protege de la degradación dentro del cuerpo.
Para demostrar la eficacia del método de administración, los investigadores inyectaron a los ratones cápsulas que contenían dos enzimas. Una de ellas, la oxidasa, produce peróxido de hidrógeno, así que tiene que trabajar en conjunción con otra enzima que descompone este nocivo producto derivado. Los investigadores informaron de que el contenido de alcohol en sangre de los ratones que recibieron el tratamiento de enzimas cayó rápida y significativamente en comparación con los del grupo de control.
Este avance podría abrir la puerta a una nueva clase de medicamentos enzimáticos, afirma Lu. Con el tiempo, él imagina la creación de un profiláctico o antídoto contra el alcohol que se pudiera tomar por vía oral. Puesto que el metabolismo del alcohol tiene lugar de forma natural en el hígado, sería "casi como tener millones de unidades de células hepáticas dentro del estómago o en el intestino ayudándote a digerir el alcohol", afirma.
El grupo también está desarrollando otras drogas basadas en el método del encapsulado. Por ejemplo, está trabajando con la empresa farmacéutica Kyther en un medicamento para impedir la caída del cabello que dependería de nanocápsulas para administrar -por vía tópica- una enzima que descompone la dihidrotestosterona (conocida como DHT), que produce los patrones de calvicie masculinos.
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