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    Científicos desarrollan un gel hecho de proteínas de seda de araña para aplicaciones biomédicas

    Los hidrogeles se tiñeron con un tinte fluorescente que se une a las estructuras amiloides y la imagen de campo claro correspondiente. Crédito:Tina Arndt

    Investigadores de KI y SLU han descubierto que las proteínas de seda de araña pueden fusionarse con proteínas biológicamente activas y convertirse en un gel a temperatura corporal. Uno de los objetivos es desarrollar una solución de proteína inyectable que forme un gel dentro del cuerpo, que podría usarse en ingeniería de tejidos y para la liberación de fármacos, pero también hacer geles que puedan optimizar los procesos químicos donde se usan enzimas. El estudio se publica en Nature Communications .

    "Hemos desarrollado un método completamente nuevo para crear un gel tridimensional a partir de la seda de araña que puede diseñarse para entregar diferentes proteínas funcionales", dice Anna Rising, líder del grupo de investigación en el Departamento de Biociencias y Nutrición, Karolinska Institutet (KI) y profesor del Departamento de Anatomía, Fisiología y Bioquímica de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU). "Las proteínas del gel están muy juntas y el método es tan suave que puede usarse incluso para proteínas sensibles".

    Una solución de proteína inyectable

    En el futuro, los investigadores esperan desarrollar una solución de proteína inyectable que forme un gel dentro del cuerpo. La capacidad de diseñar hidrogeles con funciones específicas abre una gama de posibles aplicaciones.

    Tal gel podría, por ejemplo, usarse para lograr una liberación controlada de fármacos en el cuerpo. En la industria química, podría fusionarse con enzimas, una forma de proteínas que se utiliza para acelerar varios procesos químicos.

    "A un plazo un poco más largo, creo que los geles inyectables pueden volverse muy útiles en la medicina regenerativa", dice la primera autora del estudio, Tina Arndt, Ph.D. estudiante en el grupo de investigación de Anna Rising en Karolinska Institutet. "Tenemos un largo camino por recorrer, pero el hecho de que la solución de proteína forme rápidamente un gel a la temperatura corporal y que se haya demostrado que la seda de araña es bien tolerada por el cuerpo es prometedor".

    Imita el hilado de seda de araña

    La capacidad de las arañas para hilar fibras increíblemente fuertes a partir de una solución de proteína de seda en fracciones de segundo ha despertado el interés por los mecanismos moleculares subyacentes. Los investigadores de KI y SLU se han interesado especialmente en la capacidad de las arañas para mantener las proteínas solubles de modo que no se agrupen antes de que la seda de la araña se hila. Previamente, desarrollaron un método para la producción de proteínas valiosas que imita el proceso que utiliza la araña para producir y almacenar sus proteínas de seda.

    "Hemos demostrado previamente que una parte específica de la proteína de seda de araña llamada dominio N-terminal se produce en grandes cantidades y puede mantener otras proteínas solubles, y podemos aprovechar esto para aplicaciones médicas", dice Anna Rising. "Hemos permitido que las bacterias produzcan esta parte de la proteína vinculada a proteínas funcionales, incluidos varios fármacos y enzimas".

    El nuevo estudio muestra que el dominio N-terminal también tiene la capacidad de cambiar de forma y hacer la transición a pequeñas fibrillas que hacen que la solución de proteína se convierta en un gel si se incuba a 37 grados centígrados. Además, puede fusionarse con proteínas funcionales que conservan su función en el gel. + Explora más

    Propiedades de la seda de araña analizadas para su uso como fibras de base biológica en el campo médico




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