El uso de nanopartículas:pequeñas, Los elementos del tamaño de un virus desarrollados en condiciones de laboratorio están cada vez más extendidos en el mundo de la biomedicina. Esta tecnología de rápida evolución ofrece esperanza para muchas aplicaciones médicas, ya sea para diagnóstico o terapias. En oncología, por ejemplo, el creciente cuerpo de investigación sugiere que, gracias a las nanopartículas, el tratamiento pronto será más preciso, más eficaz y menos doloroso para los pacientes. Sin embargo, la forma en que las nanopartículas interactúan con el sistema inmunológico seguía siendo poco clara e impredecible hasta hace poco, restringiendo su posible uso médico. Hoy dia, investigadores de las universidades de Ginebra (UNIGE) y Friburgo (UNIFR), Suiza, están cerca de resolver el problema:han ideado un método de detección rápida para seleccionar las nanopartículas más prometedoras, acelerando así el desarrollo de tratamientos futuros. En menos de una semana pueden determinar si las nanopartículas son compatibles o no con el cuerpo humano, un análisis que antes requería varios meses de trabajo. Este descubrimiento que se describe en la revista Nanoescala , bien puede conducir al veloz, desarrollo seguro y menos costoso de la nanotecnología aplicada a la medicina.

Las nanopartículas miden entre uno y 100 nanómetros, aproximadamente del tamaño de un virus. Su propia minuciosidad significa que tienen el potencial de ser utilizados en una amplia gama de aplicaciones médicas:sirven como marcadores para el diagnóstico, por ejemplo, o entregar moléculas terapéuticas en el lugar exacto del cuerpo donde se pretende que actúe el fármaco. Sin embargo, antes de ser aplicado al campo de la medicina, Las nanopartículas deben demostrar (i) que son seguras para el cuerpo humano y (ii) que son capaces de eludir el sistema inmunológico para que puedan tener un efecto. "Los investigadores pueden pasar años desarrollando una nanopartícula, sin saber qué impacto tendrá en un organismo vivo, "explica Carole Bourquin, profesor de las facultades de medicina y ciencias de la UNIGE y líder del proyecto. "Por lo tanto, existía una necesidad real de diseñar un método de detección eficaz que pudiera implementarse al comienzo del proceso de desarrollo. De hecho, si las nanopartículas no son compatibles, varios años de investigación simplemente se desperdiciaron ".

Los macrófagos orquestan la respuesta inmune

Cuando un elemento extraño, cualquier elemento extraño, ingresa al cuerpo, el sistema inmunológico está activado. Los macrófagos siempre se encuentran en primera línea, células grandes que "ingieren" invasores y desencadenan la respuesta inmune. Las nanopartículas no son una excepción a esta regla. La forma en que los macrófagos reaccionan a la nanopartícula bajo investigación predice la biocompatibilidad del producto. "Cuando comienzas a desarrollar una nueva partícula, es muy difícil asegurarse de que la receta sea exactamente la misma en todo momento, "señala Inès Mottas, el primer autor. "Si probamos diferentes lotes, los resultados pueden diferir. De ahí nuestra idea de encontrar una manera de probar los tres parámetros simultáneamente, y en la misma muestra, para establecer la biocompatibilidad del producto:su toxicidad, su capacidad para activar el sistema inmunológico, y la capacidad de los macrófagos para ingerirlos ".

Por tanto, la nanopartícula médica ideal no debería ser tóxica (no debería matar las células); no debe ser ingerido por completo por los macrófagos (para que conserve su poder de acción); y debe limitar la activación del sistema inmunológico (para evitar efectos secundarios adversos).

Evaluar los tres elementos clave simultáneamente

Hasta ahora, Evaluar la biocompatibilidad de los nanomateriales fue una labor laboriosa que llevó varios meses y planteó problemas de reproducibilidad. ya que no todas las pruebas se realizaron en el mismo lote de partículas. La profesora Bourquin y su equipo utilizaron la citometría de flujo para llegar a un diagnóstico de los tres elementos esenciales de manera segura y estandarizada. y en tiempo record. "Los macrófagos se ponen en contacto con las nanopartículas durante 24 horas, y luego se pasan por delante de los rayos láser. La fluorescencia emitida por los macrófagos permite contarlos y caracterizar sus niveles de activación. Dado que las partículas en sí mismas son fluorescentes, también podemos medir la cantidad ingerida por los macrófagos. Nuestro proceso significa que podemos probar los tres elementos simultáneamente, y solo necesitamos una cantidad muy pequeña de partículas, ", prosigue Mottas." Podemos obtener un diagnóstico completo de la nanopartícula que se nos presenta en dos o tres días ".

El método ideado en Ginebra y Friburgo es parte del trabajo realizado dentro de los Centros Nacionales de Competencia en Investigación (NCCR) "Materiales bioinspirados", y ya es un gran éxito entre los científicos que se esfuerzan por desarrollar nuevas partículas. Enfoca su trabajo permitiéndoles seleccionar rápidamente las partículas más prometedoras. Además de tener un impacto financiero en el costo de la investigación, este nuevo enfoque también limita el uso de la experimentación con animales. Es más, está abriendo la puerta al tratamiento cada vez más personalizado de determinadas patologías. Por ejemplo, probando las nanopartículas en células tumorales aisladas de un paciente en particular, En teoría, debería ser posible identificar el tratamiento más eficaz. Solo el tiempo dirá si esta hipótesis está respaldada en la práctica.