Diseño, síntesis y caracterización de un polímero tipo elastina antiinflamatorio para terapias avanzadas en neuroregeneración

Abstract

Los polímeros tipo elastina (ELPs) son biomateriales recombinantes con propiedades termosensibles y biocompatibles, ampliamente aplicados en medicina regenerativa y liberación controlada de fármacos. En este trabajo se diseñó, sintetizó y caracterizó un nuevo ELP con potencial antiinflamatorio, denominado βELP-K, mediante técnicas de ingeniería genética y expresión en Escherichia coli. El polímero fue diseñado como un copolímero tipo dibloque con dominios funcionales específicos: un péptido mimético de TGF-β1 (modulador inmunológico), una etiqueta V5m (detección), un dominio H5 (escape endosomal), una secuencia CD (sitio de corte proteolítico) y un péptido KAFAK (actividad antiinflamatoria intracelular). El proceso de clonación genética se realizó mediante ligación direccional recursiva (RDL), y su expresión fue llevada a cabo en la cepa E. coli BLR(DE3). La purificación del polímero se optimizó mediante ciclos de transición inversa, alcanzando un rendimiento de 35.4 mg/L. El polímero fue caracterizado mediante SDS-PAGE, Western blot, MALDI-TOF, RMN y DLS. La caracterización fisicoquímica confirmó la secuencia proteica, pureza (>90 %) y capacidad de autoensamblaje en solución acuosa en forma de nanopartículas termosensibles (200 nm en agua y 189 nm en PBS). El análisis por RMN reveló una desviación media de sólo 5.70 % respecto a la estructura esperada, y el potencial Z medido fue de −9 mV. Asimismo, se observó que la carga superficial podía incrementarse ajustando el pH. En conjunto, los resultados obtenidos en este trabajo validan la obtención de un polímero tipo elastina con potencial aplicación en terapias avanzadas como sistema de liberación intracelular de agentes antiinflamatorios en contextos de neuroinflamación.