Una "pareja de baile" de nanopartículas. El par se tiñó de rojo y verde para revelar la unión molecular bajo un microscopio de fluorescencia ". Crédito:Yan Yu, Universidad de Indiana
Los investigadores de la Universidad de Indiana han descubierto que las nanopartículas que administran fármacos se adhieren a sus objetivos de manera diferente según su posición cuando se encuentran, como los bailarines de salón que cambian sus movimientos con la música.
El estudio, publicado el 13 de noviembre en la revista ACS Nano , es importante ya que el "movimiento" de las partículas terapéuticas cuando se unen a los sitios receptores en las células humanas podría indicar la eficacia de los tratamientos farmacológicos. La efectividad de la inmunoterapia, que utiliza el propio sistema inmunológico del cuerpo para combatir enfermedades como el cáncer, depende en parte de la capacidad de "sintonizar" la fuerza de los enlaces celulares, por ejemplo.
"En muchos casos, la eficacia de un medicamento no se basa en si se une o no a un receptor específico en una célula, pero con qué fuerza se une, "dijo Yan Yu, profesor asistente en el Departamento de Química de la Facultad de Artes y Ciencias de IU Bloomington, quien dirigió el estudio. "Cuanto mejor podamos observar estos procesos, mejor podremos detectar la eficacia terapéutica de un fármaco ".
Hasta este estudio, Los investigadores pensaban que las partículas se ralentizaban y quedaban atrapadas cuando se unían a un receptor en una célula.
"Pero también vimos algo nuevo, ", Dijo Yu." Vimos que las partículas rotaban de manera diferente en función de cuándo quedaron atrapadas al unirse a sus receptores ".
Esto nunca se ha visto antes porque, si el movimiento molecular es un vals, entonces los científicos solo observaban a una bailarina.
Los investigadores de la Universidad de Indiana 'camuflaron' una nano sonda de partículas como una célula T humana sana para rastrear la compleja 'danza' molecular que experimentan estas partículas durante la unión celular. Crédito:NIAID
Para realizar su estudio, El equipo de Yu presentó a las parejas de baile. Se trataba de dos nanopartículas:una teñida de verde, el otro rojo, que se empareja para formar un único marcador de imagen visible bajo un microscopio de fluorescencia. A continuación, esta "nanosensda" se camufló con un revestimiento de membrana celular extraído de un linfocito T, un tipo de glóbulo blanco que juega un papel en el sistema inmunológico del cuerpo.
Los dos colores permitieron a los investigadores observar simultáneamente el "movimiento de rotación" (dar vueltas en un lugar) y el "movimiento de traslación" (movimiento a través del espacio físico) de la partícula antes de adherirse a la célula.
"Descubrimos que las partículas comenzaron con una rotación aleatoria, movido al movimiento de balanceo, luego un movimiento circular y finalmente un movimiento circular confinado, "Dijo Yu." La observación de este amplio rango de movimiento de rotación, y la transición de una forma a la siguiente en diferentes puntos en el tiempo, es completamente nueva ".
Es más, los investigadores pudieron comenzar a conectar estos diferentes movimientos con diferentes fuerzas de unión.
El grupo optó por "camuflar" las partículas sintéticas con membranas celulares porque estas partículas no son eliminadas por el sistema inmunológico del cuerpo como objetos extraños de la misma manera que las partículas sintéticas convencionales. El uso de las membranas celulares del propio cuerpo también elimina la necesidad de diseñar características superficiales complicadas que se unan a células específicas, ya que ya están presentes en las membranas existentes.
Monitorear el "vals" de los linfocitos T camuflados para comprender su unión dirigida a las células tumorales es la siguiente fase de su investigación. Yu dijo.
