Introducir eficazmente las drogas en las células

Un nuevo método facilita el ensayo de nuevas terapias

17.05.2021 - Alemania

Un nuevo método patentado, denominado Mecanoporación Progresiva, permite alterar mecánicamente las membranas de las células durante un breve periodo de tiempo y dejar que los fármacos o los genes entren en ellas. De este modo, los investigadores pueden probar nuevas terapias con más facilidad que antes.

MPZPM, Salvatore Girardo

Perlas blandas fluorescentes pasando por los canales de estrechamiento de un biochip.

Ruchi Goswami

Las células se estiran al pasar por el nanochip. Esto crea poros en su membrana celular, permitiendo que las moléculas pasen y se introduzcan en las células.

MPZPM, Salvatore Girardo
Ruchi Goswami

Las vacunas modernas, como las que se aplican contra el Sars-CoV-2, utilizan diminutas esferas de lípidos para transportar la información genética al interior de las células y permitir que el organismo cree una defensa inmunitaria contra el virus. Un equipo de científicos de Erlangen, Dresde y Londres ha desarrollado ahora un método completamente nuevo para introducir en las células de forma muy eficaz no sólo genes, sino también fármacos y otras sustancias. Los investigadores del Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) de Erlangen, la Universidad Técnica de Dresde y el Instituto de Investigación del Cáncer de Londres han bautizado el método como Mecanoporación Progresiva y lo han publicado en la revista científica "Lab on a Chip". También han presentado una patente.

Ruchi Goswami y Alena Uvizl forman parte de un equipo de científicos dirigido por Salvatore Girardo (Erlangen) y Jörg Mansfeld (Dresde/Londres) que ha desarrollado la Mecanoporación Progresiva. Han construido un biochip de polímero especial que contiene una serie de microcanales. Cada microcanal es más estrecho que el anterior, alcanzando finalmente un tamaño más de diez veces más fino que un cabello humano. Los científicos hacen pasar las células por estos canales, provocando que las células se estiren cada vez más. El estiramiento crea poros en su membrana celular, permitiendo que las moléculas pasen a través de estos poros y se introduzcan en las células. Una vez que las células han pasado por los canales, los poros vuelven a cerrarse. Los científicos demostraron que la Mecanoporación Progresiva puede transportar incluso proteínas muy grandes al interior de las células. Como prueba de concepto, los científicos utilizaron anticuerpos y CRISPR/Cas9, las tijeras genéticas cuyo descubrimiento dio lugar a un premio Nobel el año pasado.

Potencialmente un nuevo procedimiento de rutina para los hospitales

"La gran ventaja de nuestro método es que podemos pasar hasta 10.000 células por segundo a través del chip", explica Salvatore Girardo, líder del grupo de desarrollo tecnológico y de servicios Lab-on-a-Chip del MPZPM. Al mismo tiempo, el método es muy suave. En comparación con otras técnicas, se dañan muy pocas células.

El método de Mecanoporación Progresiva podría utilizarse en el desarrollo de fármacos y permitir a las empresas farmacéuticas probar eficazmente nuevas moléculas candidatas. Además, el proceso puede automatizarse fácilmente. Jörg Mansfeld, jefe de grupo de investigación en el Centro de Biotecnología (BIOTEC) de la Universidad Técnica de Dresde y en el Instituto de Investigación del Cáncer de Londres, añade: "Puedo prever que en el futuro los hospitales podrán examinar e incluso tratar rutinariamente las células de los pacientes utilizando la Mecanoporación Progresiva".

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