Una imagen ampliada muestra cómo una hoja de grafeno (gris) entrega directamente su nanofármaco (blanco, rojo y azul) a la pared de una celda (amarillo y rojo). Crédito:IBM
IBM anunció que sus investigadores han identificado una nueva forma de desencadenar la respuesta inmune del cuerpo mediante el uso de láminas de grafeno recubiertas de polímero. La investigación fue publicada recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .
En el caso del tratamiento del cáncer, para apuntar a tumores específicos en el cuerpo, Los científicos han desarrollado técnicas en las que las moléculas de fármacos se unen directamente a la superficie de un nanomaterial, como hojas de grafeno. Combinando el nanomaterial y las moléculas del fármaco, estas "nanoterapias" podrían ayudar a los médicos a tratar tumores transportando los medicamentos directamente a los tumores, donde se pueden liberar a las células cancerosas para ayudar a combatir la enfermedad.
Previamente, Los investigadores habían determinado que las nanoterapias requieren la aplicación de moléculas de recubrimiento, como polietilenglicol, ser biocompatible y evitar dañar las células circundantes, como se muestra en un estudio anterior publicado en Nanotecnología de la naturaleza por el mismo equipo de IBM Research. La nueva investigación de IBM indica que las láminas de grafeno recubiertas de polímero pueden tener un efecto inadvertido, previamente desconocido, efecto secundario, que desencadena la liberación de proteínas citocinas. Estas proteínas actúan como "llamaradas de señal del cuerpo" y atraen las células inmunitarias del cuerpo como las células T auxiliares (que transmiten la señal) y las células T asesinas (que matan las células infectadas) a la ubicación de las láminas de grafeno.
Las simulaciones en la supercomputadora Blue Gene de IBM mostraron que los polímeros unen los nanomateriales a las superficies de las células, amplificando el proceso de señalización inicial. La investigación sugiere que estas señales se transmiten dentro de las seis horas posteriores a la aparición de los nanofármacos.
"Básicamente, hemos descubierto una nueva forma para que los médicos activen el sistema inmunológico del cuerpo para que entre en acción, lo cual no es una tarea fácil", dice el Dr. Ruhong Zhou, Gerente, Ciencia de la materia blanda en IBM Research. "Este descubrimiento podría representar un desarrollo increíble en la medicina de precisión. Si estos nanomateriales fueran dirigidos a, decir, tumores o células infectadas por virus, uno podria, en principio, estimular el sistema inmunológico para atacar el cáncer y las infecciones en su origen ".
Los médicos pueden combinar inmunoterapias como nanoterapias con la administración de medicamentos tradicionales, que ya son compatibles con superficies de grafeno. La combinación de productos farmacéuticos nano o tradicionales y la propia respuesta del sistema inmunológico natural del cuerpo podría formar la base de nuevas formas para que los médicos luchen contra las enfermedades humanas.