La terapia génica es un método para el tratamiento de enfermedades, consiste en el reemplazo o anulación de genes defectuosos por genes normales, a través de la transfección de ADN terapéutico en células específicas, con el fin de expresar una proteína de interés. Para ello se requiere que el material genético sea entregado en los compartimientos celulares donde cumple su función y por ende superar barreras extra e intracelulares; haciéndose necesario el uso de vectores, los cuales además de facilitar su captación celular lo protegen de procesos de degradación enzimática [1]. Dada la toxicidad, inmunogenocidad y difícil producción de vectores virales, materiales pioneros en terapia génica [2], se ha planteado el uso de vectores no-virales basados en polímeros catiónicos, los cuales no presentan inmunogenocidad y se pueden sintetizar a gran escala [3-8]. Polímeros tales como la polietileneimina (PEI) [9] y el poli(metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo) (PDMAEMA) [10] de alto peso molecular son capaces de complejar moléculas de ADN con altas eficiencias de transfección; sin embargo, son citotóxicos y los complejos que forman presentan baja estabilidad coloidal, lo cual lleva a agregados de gran tamaño que reducen su efectividad. Las investigaciones en este campo se enfocan en la búsqueda de nuevos materiales que superen estas limitaciones, los sistemas micelares formados por copolímeros biodegradables son una alternativa promisoria debido a su estabilidad a condiciones fisiológicas, se pueden degradar generando residuos no tóxicos y cuando se injerta con polímeros tales como PEI y PDMAEMA pueden presentar eficiencias comparables al homopolímero correspondiente. Con este proyecto, se contribuirá al desarrollo de vectores génicos micelares a partir de la síntesis de copolímeros anfifílicos biodegradables injertados con segmentos catiónicos mediante la combinación de diversas estratégicas sintéticas y el establecimiento de relaciones entre la estructura con su micelización y desempeño como vehículos de ADN. La propuesta se desarrollará en las siguientes etapas: 1) Síntesis de copolímeros en bloque conteniendo poli(etilenglicol) (PEG) y un segmento poli(éster-co-carbonato) injertado con PEI y PDMAEMA. 2) Estudio del autoensamble de los copolímeros obtenidos a través de medidas de concentración micelar crítica, tamaño y potencial zeta. 3) Caracterización de la capacidad de las micelas de captar ADN y estabilidad de los complejos formados, empleando fluorescencia y medidas del tamaño de partícula en función del tiempo. 4) Estudio del efecto de la estructura de los copolímeros sobre su citotoxicidad y la capacidad de transfección de los vectores micelares, se hará a través de ensayos de citotoxicidad empleando el método del MTT y ensayos de transfección del plásmido pEGFP-N1. Para el desarrollo del proyecto, se contará con la participación de dos profesores de expertos en química orgánica y bioquímica y se tendrá el apoyo del profesor David Thompson de la Universidad de Purdue en cuyo laboratorio se planea realizar una pasantía, con el fin de realizar los ensayos de transfección y recibir entrenamiento en las técnicas que se utilizan. Como resultado, se generarán materiales novedosos para ser empleados en la fabricación de vectores génicos y se establecerán relaciones entre la estructura con sus propiedades micelares, y desempeño como vectores. Se contribuirá en la formación de dos estudiantes de posgrado (1 doctorado y 1 maestría) y tres de pregrados. Se tendrá una nueva línea de investigación en el grupo de Macromoléculas y en el departamento a través de la cual, se plantearán proyectos interdisciplinares tendientes a aplicar los materiales y los conocimientos producidos en la solución de problemas en el sector salud y la obtención de vectores más eficientes y específicos a través de su conjugación con biomoléculas.