Investigadores del Instituto Karolinska de Suecia han desarrollado nanorobots que matan células cancerosas en ratones. El arma del robot está oculta en la nanoestructura y sólo es visible en el microambiente del tumor, preservando así las células sanas. El estudio se publica en la revista. Nanotecnología de la naturaleza.
El grupo de investigación del Instituto Karolinska ya había desarrollado estructuras que pueden regular los llamados receptores de muerte en la superficie de las células, lo que provoca la muerte celular. Las estructuras exhiben seis péptidos (cadenas de aminoácidos) ensamblados en un patrón hexagonal.
“Este nanopatrón hexagonal de péptidos se convierte en un arma letal”, explica el profesor Bjorn Högberg del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska, quien dirigió la investigación. “Si se usa como medicina, comenzará a matar células del cuerpo indiscriminadamente, lo cual no es bueno. Para resolver este problema, hicimos del arma una nanoestructura hecha de ADN, escondida en su interior”.
Hizo un ‘interruptor de apagado’
El arte de crear estructuras a nanoescala utilizando el ADN como material de construcción se llama origami de ADN y es algo en lo que el equipo de investigación de Björn Högberg lleva muchos años trabajando. Ahora han utilizado la técnica para crear un “interruptor de apagado” que se activa en las condiciones adecuadas.
“Hemos logrado ocultar el arma de tal manera que sólo pueda expresarse en el tumor sólido y en su entorno”, afirma. “Esto significa que hemos creado un tipo de nanorobot que puede atacar y matar específicamente las células cancerosas”.
La clave es el pH bajo, o microambiente ácido que normalmente rodea a las células cancerosas, que activa el arma del nanorobot. En pruebas de células en tubos de ensayo, los investigadores pudieron demostrar que el arma peptídica está oculta dentro de la nanoestructura a un pH normal de 7,4, pero tiene un fuerte efecto de destrucción celular cuando el pH desciende a 6,5.
Disminución del crecimiento tumoral.
Luego probaron el nanorobot inyectándolo en ratones con tumores de cáncer de mama. Esto resultó en una reducción del 70% en el crecimiento del tumor en comparación con ratones con una versión inactiva del nanorobot.
“Ahora necesitamos investigar si funciona en modelos más avanzados de cáncer en comparación con enfermedades humanas reales”, dice el primer autor del estudio, Yang Wang, investigador del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska. “También necesitamos descubrir cuáles son los efectos secundarios antes de probar este método en humanos”.
Los investigadores también planean investigar si es posible hacer que el nanorobot sea más específico colocando proteínas o péptidos en su superficie que se unan específicamente a ciertos tipos de cáncer.
