Los investigadores de la Universidad de Indiana descubrieron que las nanopartículas que entregan drogas se unen a sus objetivos de manera diferente según su posición cuando se encuentran, como bailarines de salón de baile que cambian sus movimientos con la música.
El estudio, publicado el 13 de noviembre en la revista ACS Nano , es significativo ya que el "movimiento" de partículas terapéuticas cuando se unen a los sitios receptores en las células humanas podría indicar la efectividad de los tratamientos farmacológicos. La efectividad de la inmunoterapia, que utiliza el sistema inmunitario del cuerpo para combatir enfermedades como el cáncer, dependeen parte sobre la capacidad de "sintonizar" la fuerza de los enlaces celulares, por ejemplo.
"En muchos casos, la efectividad de un medicamento no se basa en si se une o no a un receptor dirigido en una célula, sino en la fuerza con la que se une", dijo Yan Yu, profesor asistente en el IU Bloomington College of Arts yDepartamento de Química de Ciencias, que dirigió el estudio: "Cuanto mejor podamos observar estos procesos, mejor podremos detectar la efectividad terapéutica de un medicamento".
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 giraban de manera diferente en función de cuándo quedaron atrapadas en la unión a sus receptores".
Esto nunca se había visto antes porque, si el movimiento molecular es un vals, entonces los científicos solo estaban mirando a un solo bailarín.
Para llevar a cabo su estudio, el equipo de Yu presentó compañeros de baile. Eran dos nanopartículas, una teñida de verde y otra roja, que se unieron para formar un único marcador de imagen visible bajo un microscopio de fluorescencia. Esta "nanoprobe" se camufló.con un recubrimiento de membrana celular tomado 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" - dando vueltas en el lugar - y el "movimiento de traslación" - movimiento a través del espacio físico - de la partícula antes de unirse a la célula.
"Descubrimos que las partículas comenzaron con una rotación aleatoria, se movieron a un movimiento de balanceo, luego a un movimiento circular y finalmente a un movimiento circular limitado", dijo Yu. "La observación de este amplio rango de movimiento rotacional y la transición de unoformar el siguiente en diferentes momentos: es completamente nuevo "
Además, los investigadores pudieron comenzar a conectar estos diferentes movimientos con diferentes fuerzas de unión.
El grupo eligió "camuflar" las partículas sintéticas con las membranas celulares porque estas partículas no son eliminadas por el sistema inmune del cuerpo como objetos extraños de la misma manera que las partículas sintéticas convencionales. El uso de las membranas celulares del cuerpo también elimina la necesidadpara diseñar características de superficie complicadas que se unen a células específicas ya que ya están presentes en las membranas existentes.
La siguiente fase de su investigación es monitorear el "valsamiento" de los linfocitos T camuflados para comprender su unión dirigida a las células tumorales.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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