Los científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara han diseñado una nanopartícula que tiene un par de propiedades únicas e importantes. De forma esférica y composición plateada, está envuelto en un caparazón recubierto con un péptido que le permite dirigirse a las células tumorales. Y lo que es más, el caparazón se puede grabar, por lo que las nanopartículas que no alcanzan su objetivo se pueden descomponer y eliminar. Los hallazgos de la investigación aparecen hoy en la revista. Materiales de la naturaleza .

El núcleo de la nanopartícula emplea un fenómeno llamado plasmónicos. En plasmónicos, Los metales nanoestructurados como el oro y la plata resuenan en la luz y concentran el campo electromagnético cerca de la superficie. De este modo, se potencian los tintes fluorescentes, apareciendo aproximadamente diez veces más brillante que su estado natural cuando no hay metal presente. Cuando se graba el núcleo, la mejora desaparece y la partícula se atenúa.

El Laboratorio de Investigación Ruoslahti de UCSB también desarrolló una técnica de grabado simple que utiliza productos químicos biocompatibles para desmontar y eliminar rápidamente las nanopartículas de plata fuera de las células vivas. Este método deja solo las nanopartículas intactas para la obtención de imágenes o cuantificación, revelando así qué células han sido atacadas y cuánto internalizó cada célula.

"El desmontaje es un concepto interesante para crear fármacos que respondan a un determinado estímulo, "dijo Gary Braun, un asociado postdoctoral en el laboratorio Ruoslahti en el Departamento de Molecular, Biología celular y del desarrollo (MCDB). "También minimiza la toxicidad fuera del objetivo al descomponer el exceso de nanopartículas para que luego puedan eliminarse a través de los riñones".

Este método para eliminar nanopartículas que no pueden penetrar las células objetivo es único. "Al centrarse en las nanopartículas que realmente entraron en las células, "Braun dijo, "Entonces podemos comprender qué células fueron el objetivo y estudiar las vías de transporte de tejido con más detalle".

Algunos medicamentos pueden atravesar la membrana celular por sí solos. pero muchas drogas, especialmente fármacos genéticos de ARN y ADN, son moléculas cargadas que están bloqueadas por la membrana. Estos medicamentos deben ingerirse mediante endocitosis, el proceso por el cual las células absorben moléculas envolviéndolas.

"Esto normalmente requiere un portador de nanopartículas para proteger el fármaco y llevarlo a la célula, ", Dijo Braun." Y eso es lo que medimos:la internalización de un portador a través de endocitosis ".

Debido a que la nanopartícula tiene una estructura de capa central, los investigadores pueden variar su revestimiento exterior y comparar la eficiencia de la internalización y el direccionamiento del tumor. Cambiar el agente de superficie permite atacar diferentes enfermedades, u organismos en el caso de las bacterias, mediante el uso de diferentes receptores diana. Según Braun, esto debería convertirse en una forma de optimizar la administración de fármacos cuando el núcleo es un vehículo que contiene fármacos.

"Estas nuevas nanopartículas tienen algunas propiedades notables que ya han demostrado su utilidad como herramienta en nuestro trabajo que se relaciona con la administración de fármacos dirigidos a los tumores". "dijo Erkki Ruoslahti, profesor adjunto distinguido en el Centro de Nanomedicina y Departamento de MCDB de UCSB. "También tienen aplicaciones potenciales para combatir infecciones. Las infecciones peligrosas causadas por bacterias resistentes a todos los antibióticos son cada vez más comunes, y se necesitan desesperadamente nuevos enfoques para abordar este problema. La plata es un agente antibacteriano de uso local y nuestra tecnología de focalización puede hacer posible el uso de nanopartículas de plata en el tratamiento de infecciones en cualquier parte del cuerpo ".