(Phys.org) —Nanoingenieros de la Universidad de California, San Diego ha desarrollado una nanoconcha para proteger las enzimas extrañas que se utilizan para matar de hambre a las células cancerosas como parte de la quimioterapia. Su trabajo aparece en la portada de junio de 2014 de la revista. Nano letras .

Las enzimas son máquinas naturalmente inteligentes que son responsables de muchas funciones complejas y reacciones químicas en biología. Sin embargo, a pesar de su enorme potencial, su uso en medicina ha sido limitado por el sistema inmunológico, que está diseñado para atacar a intrusos extranjeros. Por ejemplo, Los médicos han confiado durante mucho tiempo en una enzima llamada asparaginasa para matar de hambre a las células cancerosas cuando un paciente se somete a quimioterapia. Pero debido a que la asparaginasa se deriva de un organismo no humano, E. coli, es rápidamente neutralizado por el sistema inmunológico del paciente y en ocasiones produce una reacción alérgica. En estudios en animales con asparaginasa, y otras enzimas terapéuticas, el equipo de investigación descubrió que su nanocapa hueca porosa protegía eficazmente las enzimas del sistema inmunológico, dándoles tiempo para trabajar.

La asparaginasa actúa reaccionando con los aminoácidos que son un nutriente esencial para las células cancerosas. La reacción agota el aminoácido, privando a las células anormales de los nutrientes que necesitan para proliferar.

"La nuestra es una solución de ingeniería pura para un problema médico, "dijo Inanc Ortac (Ph.D. '13), quien desarrolló la tecnología como parte de su investigación doctoral en el laboratorio del profesor de nanoingeniería Sadik Esener en UC San Diego Jacobs School of Engineering.

La nanoconcha actúa como un filtro en el torrente sanguíneo. Las enzimas se cargan en la nanopartícula de manera muy eficiente a través de los poros de su superficie y luego se encapsulan con una capa de sílice nanoporosa. Los poros de la cáscara son demasiado pequeños para que escape la enzima, pero lo suficientemente grandes para la difusión de los aminoácidos que alimentan a las células cancerosas dentro y fuera de la partícula. Las enzimas permanecen atrapadas en el interior, donde agotan los aminoácidos que ingresan.

"Esta es una tecnología de plataforma que puede encontrar aplicaciones en muchos campos diferentes. Nuestro punto de partida fue resolver un problema para la terapéutica del cáncer, "dijo Ortac.

Ortac se desempeña actualmente como director de tecnología de DevaCell, una empresa emergente local que obtuvo la licencia de la tecnología y está trabajando para comercializarla con el nombre de nanoconchas sintéticas cargadas de enzimas huecas o SHELS.