Unir tratamientos médicos basados ​​en proteínas a nanopartículas no es fácil. Con ardua química, los científicos pueden hacerlo. Pero como un matrimonio condenado la frágil unión que los mantiene unidos a menudo se separa.

Este problema, que ha limitado la forma en que los médicos pueden usar las proteínas para tratar enfermedades graves, pronto puede cambiar.

Investigadores de la Universidad de Buffalo han descubierto una manera de unir proteínas a nanopartículas de manera fácil y efectiva, esencialmente un matrimonio arreglado, simplemente mezclándolos. La biotecnología, descrito el 20 de abril en línea en la revista Química de la naturaleza , está en su infancia. Pero ya se ha mostrado prometedor para desarrollar una vacuna contra el VIH y como una forma de atacar las células cancerosas.

"Los científicos han podido unir proteínas a las nanopartículas desde hace un tiempo. Pero es un proceso bastante difícil que solo es efectivo en un ambiente controlado. Nadie ha podido idear un método simple que pueda funcionar dentro del cuerpo". "dijo Jonathan F. Lovell, Doctor, Profesor adjunto de ingeniería biomédica de la UB, quien dirigió la investigación.

Añadió:"Hemos demostrado que se pueden unir fácilmente proteínas a las nanopartículas y, como velcro que no se despega, permanece unido ".

Otros autores incluyen investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Biológica y del Departamento de Microbiología e Inmunología de la UB.

Para crear la biotecnología, los investigadores utilizan nanopartículas hechas de clorofila (un pigmento natural), fosfolípido (una grasa similar al aceite vegetal) y cobalto (un metal que se utiliza a menudo para preparar magnéticos, aleaciones resistentes al agua y de alta resistencia).

Las proteínas, mientras tanto, se modifican con una cadena de aminoácidos denominada polihistidina-etiqueta. Poco común en medicina, Las etiquetas de polihistidina se utilizan ampliamente en la investigación de proteínas.

Próximo, los investigadores mezclaron las proteínas modificadas y las nanopartículas en agua. Allí, un extremo de la proteína se incrusta en la capa exterior de la nanopartícula mientras que el resto sobresale como un tentáculo.

Para probar la utilidad del nuevo modelo de vinculación, los investigadores le agregaron un adyuvante, que es un agente inmunológico utilizado para mejorar la eficacia de las vacunas y los tratamientos farmacológicos. Los resultados fueron impresionantes. Las tres partes:adyuvante, proteína y nanopartícula:trabajaron juntas para estimular una respuesta inmune contra el VIH.

Los investigadores también probaron proteínas que se dirigen a las células cancerosas. De nuevo, los resultados fueron emocionantes, con el nuevo modelo de unión actuando como un misil autoguiado hacia los tumores. Las nanopartículas dirigidas tienen el potencial de mejorar el tratamiento del cáncer al dirigirse a células cancerosas específicas en lugar de liberar medicamentos contra el cáncer en todas partes del cuerpo.

Lovell planea hacer un seguimiento de la investigación con pruebas más rigurosas de la vacuna y las tecnologías dirigidas a los tumores. Pasar a los ensayos clínicos en humanos es el objetivo final.