Cómo las máquinas moleculares pueden impulsar el futuro de la detección de enfermedades y la provisión de fármacos

(6/3/17) – Científicos de la Universidad de Alberta (Canadá) se han ubicado en la delantera en una carrera por utilizar nanomáquinas para mejorar la detección de enfermedades y la administración de fármacos en los pacientes.

En un estudio publicado en Nature Communications, los investigadores describen la creación de motores de ADN sintético en células vivas. El proceso, que antes únicamente tenía éxito en los tubos de ensayo, demuestra cómo los motores de ADN se pueden utilizar para llevar a cabo funciones biológicas específicas y enfocadas en células vivas.

“Esto es realmente grande debido a las diversas aplicaciones potenciales”, dice Chris Le, investigador canadiense y un distinguido profesor universitario de laboratorio de medicina y patología. “Uno de los resultados de esto será proporcionar una detección mejor y más temprana de la enfermedad. Otra, será la liberación controlable de moléculas de fármacos dirigidos dentro de los pacientes, lo que resulta en menos efectos secundarios”, agrega.

El equipo, que también incluye a Hongquan Zhang, un profesor asistente en laboratorio de medicina y patología, y el compañero posdoctoral de Hanyong Peng, y Xing-Fang Li, también profesor de laboratorio de medicina y patología, creó la nanomáquina de compartimentos compuestos de moléculas de enzimas de ADN y sustratos. “Esta nanomáquina tiene los combustibles necesarios, las pistas de ADN y un interruptor molecular”, explica Zhang.

Para el estudio, esto fue “sintonizado” para detectar una secuencia específica de micro-ARN encontrado en las células de cáncer de mama. Cuando entró en contacto con las moléculas, el motor de ADN se activó y produjo fluorescencia, como parte de una reacción. Los investigadores fueron capaces de monitorear la fluorescencia, y detectaron las células que eran cancerosas. El Dr. Le cree que estos resultados se muestran como una gran promesa para el diagnóstico precoz de la enfermedad.

“Queremos ser capaces de detectar los marcadores de cáncer, u otra enfermedad, en cantidades muy pequeñas antes de que la enfermedad se salga de las manos. De esta manera, los médicos pueden actuar muy tempranamente”, dice Le. “La cantidad del rastro de las moléculas que pueden ser ignoradas por otras técnicas ahora se puede detectar con esto”, añade.

Además de la posibilidad de mejorar el diagnóstico de la enfermedad, los investigadores dicen que los motores de ADN también podrían ser utilizados para la entrega de fármacos de precisión en los pacientes. La terapia de fármacos dirigidos convencionalmente proporciona medicamento a un sitio de acción seleccionado, sin embargo, todavía afecta a un gran número de moléculas que no están enfermas. Con el motor de ADN, el equipo dice que una carga útil de fármacos puede ser entregada y luego liberada solo cuando sea activada por moléculas específicas de la enfermedad.

“Todavía tienes algunas moléculas de fármacos que van a las células normales, no puedes evitar eso”, sostiene Le. “Usando el motor del ADN, esperamos entregar el fármaco en las células en una forma inactiva. Solo cuando el motor del ADN se encuentra con las moléculas-objetivo, puede ser liberado para ser activo”, afirma.

Mientras que el equipo utilizó un marcador de cáncer de mama para el estudio, el objetivo ahora es ampliar el trabajo para examinar una gama más amplia de marcadores de otras enfermedades. Se necesitan más pruebas en las nanomáquinas para comprender mejor la gama completa de capacidades para la administración de fármacos.

 

Artículo original en inglés: https://scienmag.com/how-molecular-machines-may-drive-the-future-of-disease-detection-and-drug-delivery/

Versión en español: Ana Varco para AMANDOS

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