Nanorobot con arma oculta mata con precisión las células cancerosas

Los investigadores han desarrollado nanorobots capaces de eliminar células cancerosas en ratones, utilizando un arma oculta dentro de una nanoestructura que solo se activa dentro del entorno del tumor, protegiendo así las células sanas.

El grupo de investigación del Instituto Karolinska (Solna, Suecia) desarrolló previamente estructuras que organizan los llamados receptores de muerte en las superficies celulares, lo que conduce a la muerte celular. Estas estructuras presentan seis péptidos alineados en una formación hexagonal, formando un nanopatrón mortal. Si se desplegaran como medicamento, esta configuración destruiría células en todo el cuerpo de manera no específica, lo cual es indeseable. Para evitar este problema, el equipo encapsuló el mecanismo letal dentro de una nanostructura hecha de ADN. Este método, conocido como origami de ADN, consiste en utilizar ADN para crear estructuras a nanoescala y ha sido el enfoque de investigación del equipo durante varios años. En el nuevo estudio publicado en la revista Nature Nanotechnology, los investigadores utilizaron este enfoque para desarrollar un 'interruptor de muerte' que se activa bajo condiciones específicas.

Imagen: El arma del nanorobot solo puede exponerse en el entorno ácido presente en y alrededor de un tumor sólido. (Foto cortesía del Instituto Boxuan Shen/Karolinska)

Los investigadores han ocultado ingeniosamente el arma letal de manera que se revela solo dentro del entorno presente en y alrededor de un tumor sólido, creando efectivamente un nanorobot diseñado para atacar y destruir selectivamente las células cancerosas. Esta activación es provocada por el ambiente ácido típicamente presente alrededor de las células cancerosas, caracterizado por un nivel bajo de pH. Las pruebas de laboratorio en tubos de ensayo mostraron que a un pH normal de 7,4, el arma peptídica permanece oculta dentro de la nanoestructura, pero se vuelve altamente destructiva cuando el nivel de pH cae a 6,5. Después de esto, el equipo inyectó estos nanorobots en ratones con tumores de cáncer de mama, lo que provocó una disminución significativa del 70 % en el crecimiento del tumor en comparación con los ratones tratados con una versión no activa del nanorobot.

"Ahora necesitamos investigar si esto funciona en modelos de cáncer más avanzados que se parezcan más a la enfermedad humana real", dijo el primer autor del estudio, Yang Wang, investigador del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska. "También necesitamos averiguar cuáles son los efectos secundarios de este método antes de que pueda ser probado en humanos".

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Instituto Karolinska