Un equipo de científicos de la Universidad de Chicago diseñó una forma de utilizar cápsulas microscópicas hechas de ADN para entregar una carga útil de pequeñas moléculas directamente en una célula. La técnica, detallado el 21 de agosto en Nature Nanotechnology, brinda a los científicos la oportunidad de comprender ciertas interacciones entre células que anteriormente habían sido difíciles de rastrear.
"Es realmente una plataforma molecular, "dijo Yamuna Krishnan, profesor de química y coautor del estudio. "Hay una gran cantidad de problemas de investigación, desde la cardiología hasta la neurobiología, que necesitan un sistema como este para estudiar fenómenos moleculares muy rápidos," por lo que podría aplicarse de diversas formas ".
Las células se comunican entre sí en susurros químicos que ocurren demasiado rápido para que los científicos los estudien con precisión. Krishnan dijo. Su equipo apuntó a una clase de tales comunicaciones químicas, conocidos como neuroesteroides.
Los científicos saben que los neuroesteroides están involucrados en la salud neuronal, pero son difíciles de estudiar porque operan sobre los desencadenantes del cabello. "En el momento en que agrega un neurosteroide, la neurona ya está disparada, "Krishnan dijo.
Los investigadores quieren un relato paso a paso de lo que sucede en la célula cuando el neurosteroide juega su papel en la intrincada danza de señales dentro de una neurona. Para hacerlo necesitaban llevar los neuroesteroides a la célula dentro de un pequeño paquete, libérelos en el momento justo y luego haga un seguimiento de lo que sucede. Pero es difícil hacer que un sistema de administración sea tan hermético que no pierda un par de moléculas antes de que todo esté configurado.
Para esta tarea, Krishnan tenía una solución:su laboratorio construye pequeñas máquinas a partir de ADN. Es un buen material porque, como un juego de Legos, tiene piezas estándar entrelazadas que facilitan la integración en configuraciones. Y como está hecho de partes que ya están en el cuerpo, puede disolverse sin causar daño una vez que se logre su propósito.
El laboratorio hizo estructuras diminutas:icosaédrica, como un dado de 20 lados, con dos mitades que se unen alrededor de una carga útil de moléculas para formar una cápsula. Cada cápsula tiene solo 20 nanómetros de diámetro; eso es mil veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.
El siguiente paso fue enviarlos a ubicaciones clave dentro del cuerpo encontrando las "direcciones" moleculares correctas para células particulares, y pegándolos a la cápsula. (Los científicos encuentran estas direcciones al estudiar cómo los virus y las bacterias se concentran en partes particulares del cuerpo). Para liberar la carga útil de la cápsula, los científicos simplemente arrojan luz sobre las células.
Probaron y confirmaron el sistema en gusanos y pudieron medir la cinética de los neurosteroides, previamente un proceso esquivo, dijeron los autores.
Algún día, Krishnan dijo:la tecnología podría usarse para administrar medicamentos o tratamientos a ciertas partes del cuerpo, pero el suyo fue un estudio de caso para explorar el método como una forma de comprender mejor nuestros propios cuerpos y cómo funcionan.
