Los diamantes a veces se consideran el mejor amigo de una niña. Ahora, esta expresión está a punto de tener un nuevo significado. En efecto, Las partículas de diamantes a escala nanométrica podrían ofrecer una nueva forma de detectar el cáncer mucho antes de lo que se pensaba. Este es precisamente el objetivo de un proyecto de investigación denominado Dinamo, financiado por la UE. Específicamente, Su objetivo es desarrollar una plataforma de detección de nanotecnología no invasiva para el monitoreo en tiempo real de procesos biomoleculares en células cancerosas vivas.
Para hacerlo desarrollaron una nueva técnica, basado en el uso de partículas de nanodiamantes fluorescentes (NDP). "Demostramos que la combinación específica de propiedades de NDP los convierte en un material muy adecuado para la construcción de sondas capaces de detectar biomoléculas que van desde proteínas hasta ADN". "dice el coordinador del equipo Milos Nesladek, quien también es científico principal en el Instituto de Investigación de Materiales, Imec, con sede en Lovaina, Bélgica, "Tales sondas podrían usarse para estudiar procesos moleculares en células a nanoescala".
El problema es que las soluciones anteriores no permitían monitorear los procesos dentro de las células vivas durante un período de tiempo prolongado. "Nuestro desafío clave fue reemplazar los tintes bimoleculares fluorescentes que se utilizan actualmente como marcadores de luminiscencia en la investigación de células cancerosas, "explica Nesladek.
Los PND presentan varias ventajas. Son altamente biocompatibles. Pueden permanecer durante períodos prolongados dentro de las células sin influir en ningún mecanismo celular. Es más, Pueden diseñarse para obtener una gama de ópticas, propiedades magnéticas y superficiales. "El pequeño tamaño de los NDP les permite penetrar las membranas celulares individuales de forma no invasiva, que no causa daño a la célula y sin ninguna interrupción de las funciones celulares normales, "Nesladek le dice a CommNet." La luminiscencia y las propiedades magnéticas cambian dependiendo de la interacción del NDP con el entorno celular, " él añade.
Las propiedades superficiales de los NDP son tales que es posible unirles biomoléculas específicas, como moléculas de ADN primarias. Entregado con precisión a la celda objetivo, estas biomoléculas pueden medir, monitorear o alterar los componentes biológicos dentro de la célula. De esta manera, los NDP pueden convertirse no solo en una herramienta para monitorear y detectar cambios precancerosos, sino también para rectificarlos. Se están produciendo más desarrollos en proyectos de la UE posteriores, como DIAMANT.
Algunos expertos dan la bienvenida a este enfoque. "El desarrollo de nuevos portadores de administración de fármacos es crucial para el tratamiento de numerosas enfermedades, incluido el cáncer, "comenta Fedor Jelezko, director del Instituto de Óptica Cuántica de la Universidad de Ulm en Alemania. "La novedad del enfoque en [el proyecto] es el uso de material innovador para transportar drogas, ", le dice a CommNet. Nanodiamond ofrece oportunidades únicas para el diseño de portadores de medicamentos, ya que se pueden obtener imágenes ópticamente mediante la técnica de microscopía de fluorescencia". Esto permite monitorear la administración de medicamentos y la liberación de medicamentos en las células con detalles sin precedentes, ", añade. Este seguimiento ya ha sido demostrado por los equipos de la Ecole Normale Supérieure (ENS) en Cachan y el Instituto del Cáncer Gustave Roussy en París, Francia.
Otros expertos son más cautelosos. "Aunque ha habido numerosos experimentos convincentes que muestran que los nanodiamantes pueden transportar fármacos anticancerígenos activos en células de cultivo e incluso en ratones, es muy poco probable que alguna vez se use en humanos, principalmente porque el diamante es tan inerte que no se puede degradar y, por lo tanto, el cuerpo no puede eliminarlo fácilmente ", comenta François Treussart, profesor de física de la ENS.
Sin embargo, parece un futuro brillante para la tecnología. "Mucho más allá de los objetivos [del proyecto], El futuro nanodiamante en aplicaciones médicas es más como un dispositivo de diagnóstico en la medicina personal o como una herramienta de monitoreo, por ejemplo, para rastrear el injerto de células madre en la medicina regenerativa. como lo demostraron recientemente las aplicaciones biomédicas del equipo ND fluorescente en el Instituto de Ciencia Atómica y Molecular, en la Academia Sinica en Taiwán, ", concluye.
Una sonda NDP, colocado en una celda objetivo, debe poder detectar y transmitir información sobre los procesos que tienen lugar en esta celda. "El proyecto Dinamo ha terminado, pero los socios siguen colaborando, "Nesladek dice." La Universidad de Stuttgart en Alemania está desarrollando una sonda NDP. "Dinamo se ha centrado en el contexto del cáncer de mama y el cáncer colorrectal, pero no hay ninguna razón por la que la técnica no pueda aplicarse a una amplia gama de otros cánceres, ", le dice a CommNet. Concluye que otro objetivo futuro es explorar la posibilidad de usar sondas NDP para detectar células madre cancerosas.
