Los ingenieros de Penn abordan la brecha de larga data en la atención de la salud reproductiva con terapia de ARN dirigida

La preeclampsia es una de las principales causas de muertes fetales y prematuridad en todo el mundo, y se presenta en el 3 al 8 % de los embarazos. Un trastorno caracterizado por presión arterial materna alta, resulta de una vasodilatación insuficiente en la placenta, lo que restringe el flujo sanguíneo de la madre al feto.

Actualmente, un plan de atención médica para una persona con preeclampsia implica cambios en la dieta y el movimiento, control frecuente, control de la presión arterial y, en ocasiones, parto prematuro del bebé. Estos estándares de atención abordan los síntomas de la afección, no la causa raíz, y perpetúan aún más la inequidad en la salud.

Ahora, los ingenieros de Penn están abordando esta brecha de larga data en el cuidado de la salud reproductiva con terapia de ARN dirigida.

Las vacunas COVID demostraron cómo las nanopartículas lipídicas (LNP) entregan ARNm de manera eficiente a las células diana. El éxito de los LNP está abriendo puertas para una variedad de terapias de ARN destinadas a tratar las causas fundamentales de enfermedades y dolencias. Sin embargo, el desarrollo de medicamentos y la atención médica han descuidado constantemente a una parte de la población que más necesita atención específica: las personas embarazadas y sus bebés.

En uno de los primeros estudios de este tipo, publicado en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense, Michael Mitchell, J. Peter y Geri Skirkanich Profesor Asistente de Innovación en Bioingeniería, y Kelsey Swingle, Ph.D. estudiante en el Laboratorio Mitchell y autor principal, describe su desarrollo de un LNP con la capacidad de apuntar y entregar ARNm a trofoblastos, células endoteliales y células inmunitarias en la placenta.

Una vez que estas células reciben el ARNm, crean factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF), una proteína que ayuda a expandir los vasos sanguíneos de la placenta para reducir la presión arterial de la madre y restaurar la circulación adecuada al feto. Los ensayos exitosos de los investigadores en ratones pueden conducir a tratamientos prometedores para la preeclampsia en humanos.

Falta atención médica actual para las mujeres con preeclampsia. Muchas veces, lo único que los médicos han podido hacer es planificar un parto prematuro, lo que resulta en nacimientos prematuros que vienen con los desafíos asociados. Este enfoque solo está empeorando la salud de las madres y sus bebés en lugares donde la atención prematura es limitada”.

Kelsey Swingle, Ph.D. estudiante, autor principal

Swingle fue pionero en este estudio sobre terapias de ARN asistidas por LNP para mujeres embarazadas y sus bebés. Esta es la primera vez que se muestra la entrega de ARNm a la placenta asistida por LNP.

“Sin investigaciones previas para comenzar, nuestro primer desafío fue descubrir qué LNP realmente viajarían y se dirigirían a la placenta”, dice Swingle. “Comenzamos creando una biblioteca de LNP utilizando nuestro conocimiento del trabajo que hicimos sobre la administración de LNP al hígado. Resulta que el hígado y la placenta son en realidad muy similares. Ambos reciben un alto flujo sanguíneo y contienen intrincados árboles de vasos sanguíneos. .”

Al emparejar el flujo sanguíneo natural de una persona embarazada al útero con un lípido ionizable altamente específico en el LNP, el equipo de investigación pudo apuntar y administrar VEGF a las células placentarias en ratones embarazadas a través de una simple inyección en la vena de la cola.

“Las vacunas COVID se administraron como inyecciones intramusculares, una inyección en el brazo”, dice Swingle. “Este tratamiento se administraría por vía intravenosa. Eso significa que una mujer embarazada podría recibir tratamiento a través de un goteo intravenoso simple, no invasivo y sin dolor”.

Se descuidó a las mujeres embarazadas en los ensayos clínicos de las vacunas contra el COVID, lo que dejó a muchas con dudas sobre cómo salvaguardar su salud y la de sus bebés. Este descuido no es nuevo. La mayoría de los medicamentos en el mercado no han sido probados en mujeres embarazadas y los trastornos durante el embarazo muchas veces son intratables antes del nacimiento.

El tratamiento presentado en el innovador estudio contribuye a la equidad en la salud de las mujeres, un motivador importante para Swingle.

“Me inspiré a investigar terapias dirigidas para la salud materna y fetal en la primavera de 2021 cuando las personas tomaban decisiones sobre cómo vacunarse contra el COVID y las mujeres embarazadas tenían preguntas sobre la seguridad que no podíamos responder”, dice. “En el caso de la preeclampsia, muchos bebés nacen antes de tiempo, lo que resulta en un crecimiento y un desarrollo fisiológico atrofiados o anormales. Un tratamiento que resuelva el problema desde su origen permitiría una mejor calidad de vida y salud tanto para el niño como para la madre durante a largo plazo. Abordar esta brecha en la investigación es una forma en que puedo abogar por la equidad en la salud de las mujeres”.

El nuevo enfoque para el desarrollo de LNP para terapias de ARN está abriendo nuevas puertas para enfermedades difíciles de tratar. El estudio actual es solo un ejemplo de hacia dónde se dirige este trabajo.

“Los investigadores han estado trabajando mucho en los mecanismos y movimientos de los medicamentos en las células, pero no hay mucho sobre cómo las terapias pueden dirigirse para tratar la causa raíz de enfermedades y afecciones, particularmente durante el embarazo”. dice Mitchell. “Ahora tenemos una nueva plataforma LNP y podemos conectar y usar diferentes terapias de ARN para desarrollar terapias exitosas para muchas condiciones del embarazo. Este trabajo está saliendo de esa plataforma y estamos emocionados de dar los próximos pasos”.