(PhysOrg.com) - ¿Qué sucede cuando las células vivas absorben nanopartículas, ¿Esas pequeñas entidades que podrían ofrecer nuevas formas de administrar medicamentos al cuerpo? Un nuevo estudio de investigadores de UCD ha seguido el progreso de las nanopartículas a medida que las células se dividen. y sus hallazgos, que se publicaron recientemente en Nanotecnología de la naturaleza - nos ayudará a comprender mejor cómo los diferentes tejidos del cuerpo procesan una dosis de nanopartículas.
"Las nanopartículas son materiales de ingeniería que producimos, y lo que es muy interesante de ellos es que tienen un tamaño que está en el rango nanométrico, por lo que son un poco más grandes que las proteínas, "Dice la Dra. Anna Salvati, investigador postdoctoral en la Facultad de Química y Biología Química de la UCD. "Su tamaño les permite interactuar con la célula de nuevas formas".
Estas nanointeracciones abren oportunidades potenciales para administrar medicamentos de nuevas formas en las células, por lo que ofrecen una de las formas más prometedoras de tratar enfermedades actualmente intratables, desde cánceres hasta neurodegeneración, según el Dr. Salvati:"Si sabemos por qué las nanopartículas pueden entrar con tanta facilidad y qué decide dónde van en la célula, entonces podríamos diseñar nuevos sistemas de administración y aprender a administrar medicamentos, ”Ella dice.
También necesitamos comprender las bio-nano-interacciones de manera más general desde una perspectiva de seguridad, ella agrega. “Podríamos estar expuestos a nanomateriales en algunos casos porque se utilizan para muchas aplicaciones de recolección de energía, electrónica a pinturas. Es importante asegurarse de que estén a salvo ".
El Dr. Salvati trabaja en equipo con el profesor Kenneth A. Dawson en el Centro de Interacciones BioNano, la plataforma nacional de nanoseguridad basada en UCD, nanobiología y nanomedicina, y el Instituto de Investigación Biomolecular y Biomédica UCD Conway.
Junto con Jong Ah Kim y el Dr. Christoffer Aberg, Una de las líneas de su investigación ha estado analizando el destino de las nanopartículas durante el ciclo de vida de las células individuales a medida que crecen y se dividen. Los investigadores de la UCD introdujeron partículas de poliestireno a nanoescala en células de carcinoma de pulmón humano que crecían en el laboratorio. y utilizó marcadores fluorescentes para rastrear las nanopartículas en el espacio y el tiempo. Lo que identificaron fue que las nanopartículas podían ingresar a la célula fácilmente y no eran expulsadas durante el ciclo celular de crecimiento. sino que pasó a las células hijas cuando las células individuales se dividieron en dos.
"Cuando una célula se divide, la dosis de nanopartículas internalizadas se divide entre las células hijas, ”Explica el Dr. Salvati. “Esto significa que las células de la misma población pueden tener diferentes cantidades de nanopartículas internalizadas, dependiendo de la fase de su ciclo celular ".
La observación importante es que una dosis de nanopartículas en una población celular puede verse afectada a medida que las células se dividen, y que las células individuales pueden terminar con diferentes cantidades de nanopartículas.
"Cuando administra una dosis de nanopartículas y un cierto tiempo de exposición, no tiene una respuesta simple en la que todas las células se comporten de la misma manera:hemos visto que las células individuales se comportan de manera diferente y eso puede afectar la dosis de nanopartículas de la célula, ”Explica el Dr. Salvati.
“Las implicaciones pueden extenderse también para los humanos:dentro del cuerpo, las células más especializadas tienden a tener una división celular muy lenta, mientras que otras células se dividen con mucha frecuencia. Una celda que se divide con más frecuencia diluirá la cantidad de nanopartículas porque cada vez que se divide diluye la carga, y una célula que se divide con menos frecuencia podría acumular potencialmente más nanopartículas ”. Estos hallazgos también ayudarán a garantizar la seguridad de las nanopartículas, según el Dr. Salvati, y los investigadores de UCD continúan desarrollando su comprensión de las interacciones.
“Buscamos describir la acumulación y la cinética de nanopartículas con modelos teóricos para que puedan usarse para predecir cómo se comportarán las nanopartículas en las poblaciones celulares, ”Ella dice.
“También sería interesante para nosotros poder diseñar una nanopartícula capaz de apuntar a células que se dividen rápidamente, como las células cancerosas, o dónde podríamos controlar en qué etapa ingresa a la célula, por lo que podría entrar más fácilmente en ciertas fases a medida que la célula crece. Abrirá una gama completamente nueva de opciones en medicina ".
