Investigadores de la Universidad de Sydney han establecido un método para identificar nanopartículas individuales liberadas por células humanas. abriendo el camino para que se conviertan en herramientas de diagnóstico en la detección precoz de cánceres, demencia y enfermedad renal.

Las partículas, conocidas como vesículas extracelulares, o vehículos eléctricos, son liberados rutinariamente por las células y juegan un papel central en la comunicación celular, compartir información vital como el ADN, ARN y proteínas.

"Esto realmente está a la vanguardia de nuestro conocimiento del desarrollo celular, "dijo el profesor asociado Wojciech Chrzanowski, coautor de un nuevo artículo sobre vehículos eléctricos publicado en la Royal Society of Chemistry's Horizontes a nanoescala .

"Los vehículos eléctricos no solo se pueden utilizar para identificar patologías celulares, sino porque contienen información esencial sobre el desarrollo celular, podríamos diseñarlos para la reparación de tejidos ".

El profesor asociado Chrzanowski del Nano Institute de la Universidad de Sydney y la Facultad de Farmacia dijo que la capacidad de identificar vehículos eléctricos individuales proporcionará biomarcadores para diversas enfermedades como el cáncer, cardiovascular, enfermedad renal y hepática, así como demencia y esclerosis múltiple.

Dijo que también permitirá a los científicos diseñar vehículos eléctricos para su uso en la regeneración de tejidos y ayudar a comenzar un nuevo capítulo en terapias con células madre y medicina regenerativa.

"El cuerpo humano dirige naturalmente los vehículos eléctricos desde las células madre al tejido dañado para ayudar a repararlo. Al aprovechar este conocimiento, podríamos crear una nueva generación de terapias celulares, "dijo el profesor asociado Chrzanowski, quien es el líder temático de la industria para la salud y la medicina en Sydney Nano.

Por lo tanto, comprender la naturaleza particular de los vehículos eléctricos es esencial para desarrollar su aplicación para el diagnóstico y la terapéutica. Por ejemplo, Las células cancerosas en etapa temprana liberan EV que indican la presencia de tejido maligno en el cuerpo.

El estudio de las vesículas extracelulares es un campo relativamente nuevo. Solo en la última década se ha sabido que las células se comunican y transfieren información molecular y genética utilizando vehículos eléctricos.

El potencial completo para aprovechar este conocimiento para uso biomédico se ha visto obstaculizado debido a las dificultades para establecer la naturaleza heterogénea de las poblaciones de vehículos eléctricos. Hasta ahora, solo se han analizado como poblaciones a gran escala con una sensibilidad insuficiente.

Autor principal del artículo, la candidata a doctorado Sally Yunsun Kim, dijo:"Para desbloquear el verdadero potencial de los vehículos eléctricos, lo que se necesita es un nuevo enfoque para definir inequívocamente las diferencias a nanoescala en un solo nivel de EV, y eso es lo que hemos hecho ".

Esto se debe a que es la naturaleza individual de los vehículos eléctricos liberados por las células, afectados por la morfología celular, genética y medio ambiente, que les dan su agencia en la reparación de tejidos humanos.

Sra. Kim, El profesor asociado Chrzanowski y su equipo han desarrollado una forma de identificar nanoestructuras EV individuales, mediante el examen de células madre placentarias humanas proporcionado por el coautor, el Dr. Bill Kalionis, del Royal Women's Hospital de Melbourne.

En el Horizontes a nanoescala paper, el equipo detalla un nuevo método para identificar la composición a nanoescala de los vehículos eléctricos utilizando "espectroscopía infrarroja de microscopio de fuerza atómica mejorada por resonancia" (AFM-IR).

Esto implica aislar vehículos eléctricos singulares, agitándolos térmicamente y luego leyendo la señal particular o 'huella digital' de esta actividad térmica usando un detector de 20 nanómetros de ancho.

Sra. Kim, dijo:"Podemos hacer esto usando pequeñas cantidades de material humano, como muestras de sangre u orina. Cuando las células crean vehículos eléctricos, se distribuyen por todo el cuerpo ".

El profesor asociado Chrzanowski dijo que esta capacidad para determinar la naturaleza particular de los vehículos eléctricos también permitirá a los científicos continuar la investigación fundamental sobre cómo y por qué las células crean los vehículos eléctricos.

"Este es un campo nuevo y emocionante para la investigación biomédica. Y Australia está desempeñando un papel de liderazgo en esta área, "dijo el profesor asociado Chrzanowski, quien es un organizador conjunto de una conferencia internacional sobre vesículas extracelulares que tendrá lugar en Sydney en noviembre.

"Las mejores personas del mundo estarán aquí compartiendo sus conocimientos en un campo tan prometedor para los tratamientos biomédicos, " él dijo.