Los vectores basados en nanomateriales o nanocontenedores para el suministro dirigido de sustancias ( vectores basados en nanomateriales en inglés ) son dispositivos a nanoescala para el suministro dirigido de sustancias biológicamente activas en las células [1] .
En biología y medicina, el término "vector" se refiere a un portador. En ingeniería genética, el ADN plasmídico o el ADN y el ARN víricos sirven como vectores para la transferencia de genes clonados en ellos a las células diana. En farmacología , un vector es un dispositivo o molécula para la administración dirigida de fármacos. La tarea principal del vector es garantizar el suministro de compuestos biológicamente activos (drogas, toxinas, proteínas , oligonucleótidos, genes, etc.) a las células objetivo del cuerpo, incluido el compartimento intracelular requerido ( núcleo , citoplasma , orgánulos ), al foco de la lesión patológica, previniendo simultáneamente la inactivación y manifestación de la actividad biológica de estas sustancias antes de su acumulación en un área determinada [1] .
En general, el vector incluye un nanocontenedor en el que se empaquetan las sustancias terapéuticas y un sistema de administración dirigido ubicado en la superficie exterior del nanocontenedor. En algunos casos (nanoconjugados, partículas de "dos caras" , nanosomas, nanopartículas multifuncionales en medicina), este sistema de administración dirigida (especialmente en el diseño molecular en biofarmacología) también se denomina vector. Como nanomateriales para la creación de vectores se utilizan nanopartículas de polímeros lineales biocompatibles ( polietilenglicol , ácido poliláctico, etc.) y polímeros ramificados ( dendrímeros ), liposomas , así como partículas virales desprovistas de capacidad de reproducción. Se están estudiando las posibilidades de utilizar fullerenos , nanotubos [2] y otros nanoobjetos no biológicos modificados para hacerlos biocompatibles con estos fines. Una de las opciones para dicha modificación es la PEGilación, es decir, el recubrimiento de nanopartículas con una cubierta de polietilenglicol (PEG). Para abordar los nanocontenedores, estos se modifican con moléculas que reconocen los receptores de superficie de las células diana, por ejemplo, anticuerpos contra estos receptores, moléculas de ácido fólico , etc. [1]
Se proponen sistemas de administración de fármacos mediante vectores sin nanocontenedores, en los que la molécula diana se une directamente a la sustancia farmacológica. Entonces, con la ayuda de tecnologías de ingeniería genética, se ha creado una molécula híbrida, que consiste en un anticuerpo contra el receptor de ferritina en la superficie celular y la proteína avidina que se une a la biotina . Las sustancias administradas están químicamente biotiniladas (modificadas con biotina) y se unen fuertemente a la avidina. Luego, tales complejos se entregan a las células, en particular, a las células del sistema nervioso central mediante transporte activo a través del endotelio de los capilares cerebrales [1] .
En algunos órganos (hígado, pulmones, bazo) es posible lograr una mayor acumulación de nanocontenedores con fármacos incluso sin el uso de direccionamiento específico. Esto se debe a la función de barrera natural de estos órganos. La acumulación también ocurre en tumores que reciben sangre de microvasos altamente permeables, como resultado de lo cual incluso las moléculas y partículas grandes de la sangre pasan fácilmente al espacio intercelular. Sin embargo, la diferencia en el grado de acumulación de agentes terapéuticos en el tumor y en el tejido sano suele ser pequeña, por lo que en la mayoría de los casos se requiere el desarrollo de moléculas dirigidas altamente específicas u otros métodos de orientación para hacer que los vectores sean "balas mágicas" de alta precisión. [1] .