Diseño y síntesis de un polímero tipo elastina para la generación de nanopartículas dosificadoras de fármacos en células de alta vascularidad

Abstract

La elastina es una proteína de alto interés en el área de la Ciencia de biomateriales, debido a sus propiedades de autoensamblaje, resistencia y elasticidad. El análisis de su estructura permitió establecer una relación entre dicha estructura y las cualidades físicoquímicas de la molécula, despertando un interés por la síntesis de nuevos materiales con un comportamiento similar. Así, surgen los polímeros tipo elastina (ELP), que se obtienen mediante técnicas de ingeniería genética, permitiendo sintetizar moléculas de alta complejidad. La posibilidad de modificar las propiedades de estas moléculas para llevar a cabo diversas funciones, así como su elevada biocompatibilidad, hace de los ELP unos excelentes candidatos para el desarrollo de biomateriales con aplicación en el área de la Biomedicina. En este trabajo se ha diseñado un gen recombinante tipo elastina que codifica para el polímero VCAM-LAEL-EI, cuya secuencia de aminoácidos determina su funcionalidad y autoensamblado en forma de micelas en disolución acuosa. Para su síntesis se han empleado distintas cepas de la bacteria hospedadora Escherichia coli (E. coli), que posee una sencilla maquinaria de replicación y traducción de DNA. La caracterización físico-química del ELP sintetizado se ha realizado mediante diversas técnicas: SDS-PAGE, MALDI-TOF, RMN y dispersión de luz dinámica (DLS)

Elastin is a protein of great interest in the area of Biomaterials Science due to its selfassembling, resistance and elasticity properties. Analysis of its structure enabled the establishment of a correlation between such structure and the physicochemical properties of the molecule, thereby sparking an interest in the synthesis of new materials with similar behavior. Thus, elastin-like polymers (ELP) have emerged, obtainable through genetic engineering techniques and allowing the synthesis of highly complex molecules. The possibility of modifying the properties of such molecules to carry out various functions, as well as their high biocompatibility, makes ELPs excellent candidates for the development of biomaterials with application in the field of Biomedicine. In this work, a recombinant elastin-like gene encoding for the polymer VCAM-LAEL-EI has been designed, and whose amino acid sequence determines its functionality and selfassembly in micelle form in aqueous solution. Different strains of the host bacterium Escherichia coli (E. coli), known to possess a simple DNA replication and translation machinery, have been used for its synthesis. The physicochemical characterization of the synthesized ELP has been performed by several techniques: SDS-PAGE, MALDITOF, NMR and direct light scattering (DLS)