Pequeños sacos creados para suministro de drogas ayudan en diagnóstico del cáncer

Michael Rubner, director del Centro para Ciencias de Materiales e Ingeniería en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT; Cambridge, MA, EUA) y autor principal de un estudio publicado sobre el trabajo, publicado en línea en la revista Nano Letters el 5 de noviembre de de 2008, reportó que él cree que esta es la primera vez que alguien haya añadido un parche sintético, como ese, a una célula.

Los sacos de polímero permiten que los investigadores usen células para transportar cargas y manipular sus movimientos usando campos magnéticos. Puesto que cada parche cubre solamente un área pequeña de la superficie celular, no interfiere con las funciones normales de la célula o le impide que interactúe con el ambiente externo. "La meta es perturbar lo menos posible a las células”, dijo el Dr. Robert Cogen, un profesor de ingeniería química en MIT y uno de los autores del estudio.

Los investigadores trabajaron con células B y T, dos tipos de células inmunes que llegan a varios tejidos del cuerpo incluyendo sitios infectados, tumores y tejidos linfoides--una característica que se podría explotar para lograr el suministro dirigido de drogas o vacunas. "La idea es usar células como vectores para transportar materiales a los tumores, sitios de infección u otros sitios tisulares”, dijo el Dr. Darrell Irvine, un autor del estudio y profesor asociado de ciencias de materiales e ingeniería, e ingeniería biológica.

Los sacos celulares que transportan agentes de quimioterapia podrían atacar células tumorales, mientras que las células con parches que transportan agentes de imagenología podrían ayudar a identificar tumores uniéndose a marcadores de proteínas expresados por las células cancerosas.

Otra aplicación posible es en ingeniería tisular. Se podrían diseñar parches que permitirían que los investigadores alineen células de una manera específica, eliminando la necesidad de un andamio tisular. El sistema de parche de polímero consiste de tres capas, cada una con una función diferente, colocadas en una superficie. La capa inferior amarra el polímero a la superficie, la capa media contiene la carga, y la capa superior sirve como un "gancho” que agarra y une células.

Una vez que las capas se han colocado, las células entran al sistema y fluyen a través de la superficie quedando atrapadas en los ganchos de polímeros. A continuación se libera el parche de la superficie simplemente bajando la temperatura, y las células se alejan flotando con los sacos unidos. El resto de la célula queda sin tocar y puede interactuar con el ambiente”, dijo el Dr. Albert Swiston, autor principal del artículo y un estudiante de postgrado en ciencias de materiales e ingeniería.

Los investigadores descubrieron que las células T con los sacos lograban realizar sus funciones normales, incluyendo la migración a través de las superficies, de la misma forma como lo harían si no tuviesen nada añadido. Si se cargan los sacos con nanopartículas magnéticas, se puede controlar el movimiento de la célula con un campo magnético. Puesto que la síntesis y el montaje de los polímeros ocurren antes de unir los parches a las células, hay mucha oportunidad para modificar el proceso y mejorar la efectividad de los polímeros y garantizar que no sean tóxicos para las células, según los investigadores.

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Massachusetts Institute of Technology