Nanotransportadores basados en péptidos: estrategias de administración dirigida de fármacos y retos para su traslación clínica
Contexto
En nanomedicina se desarrollan sistemas de administración de fármacos para reducir las limitaciones de los tratamientos existentes, como la toxicidad en tejidos no diana y la baja biodisponibilidad. Esta revisión sobre el diseño y las aplicaciones de nanotransportadores basados en péptidos examina el potencial de la administración dirigida y el avance todavía limitado hacia la traslación clínica. La mayoría sigue en fase preclínica, por lo que el potencial de estas tecnologías no debe interpretarse como evidencia de beneficio terapéutico demostrado en pacientes.
Publicada en la International Journal of Nanomedicine, la revisión sintetiza los avances en diseño, fabricación y aplicaciones terapéuticas de nanotransportadores basados en péptidos. Los autores analizaron la literatura de 2016–2025 y examinaron las estrategias para incorporar péptidos, las plataformas de nanotransporte y las tendencias recientes de diseño. No presenta un nuevo ensayo en pacientes ni evalúa la eficacia de una formulación concreta.
Hallazgos principales
La revisión clasifica los péptidos según su función: ligandos de reconocimiento de dianas, componentes estructurales del transportador o elementos que responden a estímulos del entorno. Incluso cuando un péptido está unido directamente a un fármaco, el conjugado debe distinguirse de los nanotransportadores basados en péptidos si no incluye un transportador de tamaño nanométrico.
Las principales formas de incorporar péptidos son la encapsulación física, la conjugación química y el autoensamblaje. La encapsulación física sitúa los péptidos dentro de un transportador para protegerlos de la degradación y controlar su liberación. En la conjugación química, los péptidos se unen covalentemente a la superficie o estructura del transportador. En el autoensamblaje, los péptidos forman nanoestructuras por sí mismos o estabilizan transportadores junto con otros materiales. Entre las plataformas analizadas figuran liposomas, nanopartículas lipídicas sólidas, dendrímeros, micelas poliméricas, nanopartículas de sílice mesoporosa y sistemas híbridos.
El reconocimiento de la diana y la liberación del fármaco son retos de diseño distintos. Por ejemplo, los péptidos RGD se utilizan como elementos de reconocimiento de dianas que se unen a receptores de integrina. En cambio, los elementos sensibles al pH, a la actividad enzimática o a las condiciones redox pueden diseñarse para liberar el fármaco en el entorno local. No todos los nanotransportadores peptídicos cumplen ambas funciones.
La revisión también describe casos en los que diseños con modificaciones estructurales, como péptidos cíclicos o grapados, mejoraron la estabilidad, la afinidad por la diana y la biodisponibilidad. Sin embargo, las ventajas de estas modificaciones deben comprobarse en cada formulación. Los autores señalan que la sustitución por D-aminoácidos puede aumentar la resistencia a la degradación enzimática y, al mismo tiempo, reducir la actividad biológica.
Implicaciones y perspectivas
La orientación hacia dianas mediada por péptidos y la optimización fisicoquímica de los transportadores se utilizan en investigaciones sobre administración de agentes terapéuticos para el cáncer, las enfermedades neurológicas, las enfermedades infecciosas y las enfermedades inflamatorias. La revisión también aborda el transporte de ARN interferente pequeño (siRNA), ARN mensajero (mRNA) y herramientas de edición génica CRISPR (CRISPR-Cas9). Estas aplicaciones muestran la posibilidad de transportar distintos agentes terapéuticos, pero no significan que se hayan establecido la eficacia clínica y la seguridad en el conjunto de estas enfermedades.
Entre los obstáculos para la traslación clínica se encuentran la inestabilidad de los péptidos, la posible inmunogenicidad, la acumulación en órganos no diana y la fuga prematura del fármaco. También sigue siendo un reto mantener constantes el tamaño de las partículas y la carga de péptidos, así como lograr reproducibilidad entre lotes de fabricación. Para determinar si estos sistemas pueden convertirse en tratamientos, es necesario evaluar no solo su capacidad de unión a la diana, sino también su biodistribución, las respuestas inmunitarias con la administración repetida y la viabilidad de fabricarlos a gran escala.
El contenido de la investigación puede consultarse en el registro bibliográfico y resumen de Europe PMC proporcionado y en la fuente del extracto del texto completo de acceso público.
The advancement of nanomedicine has significantly reshaped drug delivery strategies by overcoming key limitations of conventional pharmacotherapy, such as off-target toxicity, poor bioavailability, and adverse drug reactions (ADRs). Among emerging delivery platforms, peptide-based nanocarriers offer high biocompatibility, molecular specificity, and structural versatility for precision targeting. This review presents a comprehensive synthesis of current progress in the design, fabrication, and therapeutic application of peptide-functionalized nanocarriers for targeted drug delivery. Literature published between 2016 and 2025 was examined, with particular focus on strategies for peptide incorporation, including physical encapsulation, chemical conjugation, and self-assembly. Diverse nanocarrier platforms are discussed, including liposomes, solid lipid nanoparticles (SLNs), dendrimers, polymeric micelles, mesoporous silica nanoparticles (MSNs), and hybrid systems. Recent innovations in biodegradable polymers, co-delivery platforms, multifunctional assemblies, and stimuli-responsive formulations are highlighted. Advances in peptide design, particularly the use of cyclic and stapled peptides, have improved structural stability, target affinity, and bioavailability. Mechanistic insights into peptide-mediated targeting and physicochemical optimization are reviewed across various therapeutic contexts, including cancer, neurological disorders, infectious diseases, and inflammatory diseases. Their role in gene delivery applications, such as siRNA, mRNA, and CRISPR-Cas9 cargo delivery, is also highlighted, emphasizing the potential of peptide-functionalized systems in enabling safe and targeted nucleic acid therapeutics. Looking ahead, the development of intelligent nanocarriers capable of responding to physiological stimuli, such as pH shifts, enzymatic activity, and redox gradients, will enable spatiotemporal control of drug release. Progress in peptidomimetics and synthetic biology is expected to further enhance the therapeutic potential of peptide-based nanocarriers, ultimately leading to the creation of personalized and precision medicine approaches.
Esta revisión ofrece a los equipos que desarrollan sistemas de administración de fármacos un marco de diseño para elegir la función de los péptidos y cómo incorporarlos. Por ejemplo, un péptido de superficie que reconoce un receptor de células cancerosas y un elemento que libera el fármaco en respuesta al entorno local requieren la validación de sus respectivas funciones. Que una formulación incorpore bien un fármaco o se una a células diana no basta para determinar un beneficio para los pacientes. Para llevar una formulación candidata a la práctica, los equipos deben examinar su estabilidad en sangre, su distribución a órganos no diana y las respuestas inmunitarias, además del tamaño de partícula, la carga y la consistencia entre lotes. Dado que la mayoría de los enfoques siguen en fase preclínica, esta revisión puede servir para priorizar experimentos posteriores y evaluaciones de fabricación, más que para formular recomendaciones terapéuticas.