Nanopartículas Lipídicas con PEG en el Desarrollo de Vacunas ARNm

El PEG (polietilenglicol) es un polímero sintético que se usa comúnmente en diversas industrias, incluidas las farmacéuticas, cosméticas y alimentarias. El PEG es una sustancia hidrófila, lo que significa que es atraída por el agua y se disuelve fácilmente en ella. Dentro productos farmacéuticos, el PEG se usa a menudo como agente solubilizante para medicamentos poco solubles. También se puede utilizar para modificar las propiedades farmacocinéticas de los fármacos mediante el aumento de su vida media, la reducción de su tasa de aclaramiento y la mejora de su biodisponibilidad.

Los lípidos con PEG, también llamados lípidos pegilados, son un tipo de lípido que se modifica con una cadena polietilenglicol (PEG). Esta modificación ayuda a mejorar la estabilidad de las nanopartículas lipídicas, que se utilizan para administrar vacunas de ARNm en las células. El lípido PEG actúa como un escudo, evitando que el sistema inmunológico reconozca y ataque las nanopartículas antes de que puedan liberar su carga. Con "carga" se hace referencia a la sustancia terapéutica o diagnóstica que transportan las nanopartículas. Esto es crucial para la efectividad de las vacunas ARNm, ya que permite que la vacuna llegue a sus células objetivo e inicie una respuesta inmune. Por lo tanto, el desarrollo de lípidos con PEG ha supuesto un avance crucial en la lucha contra el COVID-19.

Por lo general, los lípidos no se adhieren ni se pegan al PEG. Sin embargo, la interacción entre los lípidos y el PEG puede verse influenciada por una serie de factores, como el tamaño y la forma de la molécula lipídica, la longitud y el peso molecular de la cadena PEG, y la concentración y temperatura de la solución. En algunos casos, los lípidos pueden asociarse con PEG a través de interacciones hidrofóbicas o fuerzas de van der Waals. Sin embargo, estas interacciones son típicamente débiles y reversibles y no resultan en una cantidad significativa de adhesión o adherencia entre las dos moléculas.

Los lípidos de PEG tienen varios efectos sobre las propiedades de nanopartículas lipídicas como el tamaño y la estabilidad de las partículas. Los lípidos de PEG también se pueden utilizar para unir ligandos específicos a la partícula para una administración dirigida. Al optimizar las proporciones y propiedades de los lípidos de PEG, los químicos pueden mejorar potencialmente la eficacia de la administración medicamentos y superar las limitaciones de los medicamentos poco solubles. Además, los lípidos de PEG se utilizan a menudo como excipiente en formulaciones farmacéuticas, incluidas las vacunas, debido a su biocompatibilidad y capacidad para mejorar la solubilidad y estabilidad de los fármacos. Tanto la vacuna COVID-19 de Moderna como la de Pfizer-BioNTech utilizan lípidos con PEG como excipiente, que es una sustancia que se agrega a la formulación de una vacuna para mejorar su estabilidad y efectividad.

El PEG (polietilenglicol) puede aumentar el tiempo de circulación de fármacos o portadores de fármacos, como las nanopartículas lipídicas, al reducir su reconocimiento y eliminación por parte del sistema inmunitario. Específicamente, cuando las moléculas s PEG se unen a la superficie de la droga o portadora del medicamento, forman una capa protectora que la protege de la detección por las células inmunes cuerpo. Esto se debe a que el PEG es un polímero hidrófilo que no es reconocido como extraño por el sistema inmune y, por lo tanto, no está sujeto a los mismos mecanismos de eliminación que son responsables de eliminar sustancias extrañas del cuerpo. Este efecto protector a veces se conoce como el "efecto sigiloso" o "PEGilación", y puede mejorar significativamente las propiedades farmacocinéticas de los medicamentos o portadores de fármacos, como las nanopartículas lipídicas, al aumentar su tiempo de circulación en el torrente sanguíneo.