Los glóbulos rojos sintéticos imitan a los naturales, y tienen nuevas habilidades
Los glóbulos rojos artificiales podrían transportar oxígeno, drogas terapéuticas y otras cargas en el torrente sanguíneo
Los científicos han intentado desarrollar glóbulos rojos sintéticos que imitan las propiedades favorables de los naturales, como la flexibilidad, el transporte de oxígeno y los largos tiempos de circulación. Pero hasta ahora, la mayoría de los glóbulos rojos artificiales han tenido una o unas pocas, pero no todas, características clave de las versiones naturales. Ahora, los investigadores que informan en ACS Nano han fabricado glóbulos rojos sintéticos que tienen todas las capacidades naturales de las células, además de algunas nuevas.
Los glóbulos rojos artificiales, como el que se muestra aquí, podrían transportar oxígeno, drogas terapéuticas y otras cargas en el torrente sanguíneo. Barra de escala, 2 μm.
Adapted from ACS Nano 2020, DOI: 10.1021/acsnano.9b08714
Los glóbulos rojos (RBCs) toman el oxígeno de los pulmones y lo llevan a los tejidos del cuerpo. Estas células en forma de disco contienen millones de moléculas de hemoglobina, una proteína que contiene hierro y que une el oxígeno. Los glóbulos rojos son muy flexibles, lo que les permite apretarse a través de diminutos capilares y luego rebotar a su forma anterior. Las células también contienen proteínas en su superficie que les permiten circular por los vasos sanguíneos durante mucho tiempo sin ser engullidas por las células inmunes. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker y sus colegas querían hacer glóbulos rojos artificiales que tuvieran propiedades similares a las naturales, pero que también pudieran realizar nuevas tareas como la administración de drogas terapéuticas, la orientación magnética y la detección de toxinas.
Los investigadores crearon los glóbulos sintéticos recubriendo primero los glóbulos rojos humanos donados con una fina capa de sílice. Colocaron polímeros cargados positiva y negativamente sobre los glóbulos rojos de sílice, y luego los grabaron, produciendo réplicas flexibles. Finalmente, el equipo cubrió la superficie de las réplicas con membranas naturales de glóbulos rojos. Las células artificiales eran similares en tamaño, forma, carga y proteínas de superficie a las células naturales, y podían pasar a través de capilares modelo sin perder su forma. En los ratones, los glóbulos rojos sintéticos duraron más de 48 horas, sin ninguna toxicidad observable. Los investigadores cargaron las células artificiales con hemoglobina, un fármaco anticancerígeno, un sensor de toxinas o nanopartículas magnéticas para demostrar que podían transportar cargas. El equipo también demostró que los nuevos glóbulos rojos podían actuar como señuelo para una toxina bacteriana. Futuros estudios explorarán el potencial de las células artificiales en aplicaciones médicas, como la terapia del cáncer y la biosensibilidad de las toxinas, dicen los investigadores.
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