Pequeñas nanoagujas ayudan a generar nuevos vasos sanguíneos

Los investigadores, del Instituto de Investigación Metodista de Houston en el EE.UU. y del Imperial College de Londres esperan que su técnica nanoaguja en última instancia, podría ayudar a los órganos y los nervios dañados para repararse a sí mismos y ayudar a los órganos trasplantados para prosperar.

Los nanoagujas funcionan mediante la entrega de los ácidos nucleicos a un área específica. Los ácidos nucleicos son los componentes básicos de todos los organismos vivos y codificar, transmitir y expresar la información genética. Los científicos están investigando formas de utilización de los ácidos nucleicos para reprogramar las células para llevar a cabo diferentes funciones.

Los nanoagujas son estructuras porosas pequeñas que actúan como una esponja para cargar ácidos nucleicos significativamente más que las estructuras sólidas. Esto hace que sean más eficaces en la entrega de su carga útil. Pueden penetrar en la célula, sin pasar por su membrana externa, para entregar ácidos nucleicos sin dañar o matar a la célula. Los nanoagujas están hechas de silicio biodegradable, lo que significa que se pueden dejar en el cuerpo sin dejar un residuo tóxico atrás. El silicio se degrada en aproximadamente dos días, dejando sólo una cantidad insignificante de una sustancia inofensiva llamada ácido ortosilícico.

En un ensayo se describe en Nature Materials, el equipo demostró que podían entregar los ácidos nucleicos ADN y siRNA en células humanas en el laboratorio, utilizando los nanoagujas. También demostraron que podían suministrar ácidos nucleicos en los músculos de la espalda en ratones. Después de siete días hubo un aumento de seis veces en la formación de nuevos vasos sanguíneos en el ratón de nuevo los músculos y los vasos sanguíneos siguió formando durante un período de 14 días. La técnica no causan inflamación u otros efectos secundarios dañinos.

La esperanza es que un día los científicos serán capaces de ayudar a promover la generación de nuevos vasos sanguíneos en las personas y que no requieran nanoagujas, para proporcionar órganos trasplantados o futuros implantes de órganos artificiales con las necesarias conexiones con el resto del cuerpo, de manera que puedan funcionar correctamente con una mínima posibilidad de ser rechazado.

Profesor Molly Stevens, co-autor correspondiente de los Departamentos de Materiales y de Bioingeniería en el Imperial College de Londres, dijo: “Todavía es muy primeros días en nuestra investigación, pero nos complace que los nanoagujas han tenido éxito en este ensayo en ratones. Hay una serie de obstáculos que superar y que aún no han probado las nanoagujas en los seres humanos, pero creo que tienen un enorme potencial para ayudar al cuerpo a repararse a sí mismo.

Se trata de un salto cualitativo en comparación con las tecnologías existentes para la entrega de material genético a las células y tejidos“, dijo Ennio Tasciotti, Co-Presidente del Departamento de Nanomedicina en Houston Instituto de Investigación Metodista y co-autor correspondiente del paper. “Al obtener acceso directo al citoplasma de la célula que hemos logrado reprogramación genética a una eficiencia alta increíble. Esto le permitirá a personalizar los tratamientos para cada paciente, que nos da un sinfín de posibilidades en la detección, diagnóstico y terapia. Y todo esto gracias a las estructuras diminutas que son hasta 1.000 veces más pequeñas que un cabello humano.

Los investigadores ahora están apuntando a desarrollar un material como un vendaje flexible que puede incorporar los nanoagujas. La idea es que esto se aplica a diferentes partes del cuerpo, interna o externamente, para entregar los ácidos nucleicos necesarios para reparar y restablecer la programación celular.

Dr. Ciro Chiappini, primer autor del estudio del Departamento de Materiales, ha añadido: “Si somos capaces de aprovechar el poder de los ácidos nucleicos y de incitarlos a llevar a cabo tareas específicas, que nos dará una manera de regenerar la función perdida. Quizás en el futuro, puede ser posible para los médicos aplican vendajes flexibles a severamente quemado de la piel para reprogramar las células para curar que la lesión con el tejido funcional en lugar de formar una cicatriz. Alternativamente, podemos ver a los cirujanos previa aplicación de los vendajes nanoaguja dentro de la región afectada para promover la sana integración de estos nuevos implantes y órganos en el cuerpo. Estamos muy lejos, pero nuestras pruebas iniciales parece muy prometedor.

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