Un equipo interdisciplinario de la Universidad de Basilea en Suiza ha logrado crear un camino directo para que los nanocontenedores artificiales entren en el núcleo de las células vivas. Para tal fin, produjeron vesículas poliméricas biocompatibles que pueden atravesar los poros que decoran la membrana del núcleo celular. De este modo, podría ser posible transportar medicamentos directamente al centro de control de la célula.

Para combatir enfermedades, diferentes terapias se esfuerzan por intervenir en los procesos patológicos que ocurren en el núcleo celular. Quimioterapias, por ejemplo, dirigirse a reacciones bioquímicas que están implicadas en la proliferación de células cancerosas, mientras que el objetivo de las terapias génicas es insertar un gen deseado en el núcleo. Por lo tanto, Un desafío en el campo de la nanomedicina es desarrollar un método confiable para introducir sustancias activas específicamente en el núcleo celular.

Investigadores de la Universidad de Basilea han desarrollado nanocontenedores diminutos que hacen precisamente eso en las células vivas. Estos nanocontenedores pueden atravesar los complejos de poros nucleares que controlan el transporte de moléculas dentro y fuera del núcleo celular. El desarrollo de estos llamados polimerosomas involucró a un equipo altamente interdisciplinario de científicos del Swiss Nanocience Institute, el Biozentrum y el Departamento de Química.

Ticket de entrada al núcleo

Los investigadores utilizaron un truco para dirigir los nanocontenedores artificiales a través de los complejos de poros nucleares:"Estos polimerosomas, que tienen un tamaño aproximado de 60 nanómetros, están encapsulados por una membrana de polímero flexible que imita las membranas naturales, "explica la profesora química Cornelia Palivan". son más robustas que las vesículas lipídicas y se pueden funcionalizar según sea necesario ".

Además, Los investigadores construyeron los polimerosomas con señales de localización nuclear unidas a ellos, lo que les dio un boleto de entrada al núcleo. por así decirlo. Las células usan estas señales para diferenciar entre moléculas que necesitan ser transportadas al núcleo y aquellas que deben mantenerse fuera. De este modo, las señales de localización nuclear se utilizan para disfrazar los nanocontenedores artificiales como carga permitida.

Inspirado en la naturaleza

"La presencia de señales de localización nuclear permite a los polimerosomas secuestrar la maquinaria de transporte celular que entrega la carga a través de los complejos de poros nucleares, "explica el profesor Roderick Lim. Esta propiedad se basa de manera similar en la naturaleza:" Esta estrategia también es utilizada por algunos virus, "dijo el biofísico.

Los investigadores pudieron rastrear el camino de los polimerosomas hacia el núcleo celular llenándolos con diferentes tintes y observándolos usando varias técnicas microscópicas. Esto confirmó el transporte exitoso de los nanocontenedores artificiales al núcleo celular in vitro e in vivo dentro de las células vivas. Para futuras investigaciones, estos tintes serán reemplazados por agentes terapéuticos.

"Estos hallazgos muestran que los polimerosomas que hemos desarrollado permiten entregar carga artificial de manera muy específica en el núcleo celular. De hecho, nanocontenedores sin señales de localización nuclear no se pudieron detectar en el núcleo celular, "según la primera autora Christina Zelmer, resumiendo el estudio.

El estudio se publica en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .