martes, 4 de septiembre de 2012

Nanorobots contra el cáncer

Esta vez os escribo con un avance que salió a la luz hace 6 meses de la mano del MIT (Massachussetts Institute of Technology), una de las instituciones más importantes del mundo en temas de ciencia y tecnología aplicadas. En este caso, se trata del diseño de un nanorobot, confeccionado a base de moléculas de ADN, que incorpora la tecnología suficiente como para matar las células cancerígenas o, en su caso, cualquiera que esté en mal estado. La pinta del dispositivo se muestra en la siguiente imagen.


Parece mentira que se pueda usar una molécula básica como el ADN para unirla a otras formando una cápsula en forma de prisma hexagonal y que, además, pueda albergar en su interior otras biomoléculas que pueden captar la célula maligna e inyectarle sustancias que la destruyan. ¡¡Todo en uno!!

En realidad el diseño tiene un fondo sencillo, con independencia del tiempo que requiera para su construcción. En concreto, los creadores han usado el método de Origami para fabricarlo. Básicamente, se tiene una disolución a cierta temperatura constante en la que coexisten moléculas de ADN y otras que pueden aportar estabilidad y consistencia a la red molecular que se va a formar. Por un proceso de autoensamblado (auto-organización) entre moléculas, ellas mismas se entrelazan y forman las dos mitades del prisma hexagonal que tiene el robot final (1) y (2). La forma que tienen de enlazarse es por propia atracción entre ellas, dada la carga negativa del ADN y la positiva o neutra del resto; y por el efecto del calor, que hace que los enlaces puedan producirse con mayor facilidad y estabilidad.Una vez conseguidas las dos mitades, se enlazan entre ellas por uno de sus lados, de manera que se produzca un efecto bisagra en la nanoestructura.

Siguiendo el mismo método u otro que sea similar, se pueden incorporar las moléculas funcionales del robot en su interior. En este caso, si se trata de una célula cancerígena, las moléculas funcionales (rosas y amarillas) serían unos dispensadores de calor extremo, o fármacos e, incluso, fijadores y acomodadores de la célula para estabilizarla en su interior y que no se escape. Todo lo que se nos ocurra, ¡¡pero siempre de tamaño nanométrico!! :D

Y lo más curioso para mí es la forma de actuar del cacharrillo. Resulta que en la parte final de la cápsula hay como dos extensiones a ambos lados (moléculas rojas de la imagen). Se trata de péptidos (cadenas de aminoácidos o del mismo ADN pero más pequeñas), que están enlazados entre sí y con el resto del robot, dando lugar a una estructura bastante consistente y que, además, hace las veces de cierre y combinación secreta de una caja fuerte. Si empleamos este símil, sólo si sabemos la combinación que abre la caja fuerte la podremos abrir. Pues bien, en este caso, el robot está diseñado para abrirse sí y sólo si la secuencia de péptidos que lleva en los cierres se enlaza con una célula en cuya superficie se encuentre la cadena de ADN requerida y no otra (moléculas verdes). Esto da una selectividad máxima a la forma de actuar del robot, ya que distingue perfectamente el tipo de células a tratar, dejando intactas al resto.

Una vez abierta, la célula entra dentro del robot y desencadena la cascada de reacciones químicas, físicas, etc que haga que se destruya la célula maligna.

Por lo que comentan los diseñadores, se han hecho pruebas con células sanas, cancerígenas, malformadas, con otros marcadores diferentes y demás, pero siempre se ha obtenido el funcionamiento selectivo deseado, lo cual es bastante halagüeño, ya que no siempre suelen ocurrir estas cosas en el laboratorio. Anda que no habrán tenido que hacer pruebas anteriormente para sacar todo esto… :S

Está clara la aplicación directa de este dispositivo. Terapia pura y dura, para eliminar células de cáncer o administrar ciertos fármacos a las células que muestren determinados síntomas que se quieran buscar. Obviamente esto está en fase de post-investigación temprana. Hace falta que esto, que parece ser que se ha hecho en laboratorio, sirva para animales y, más adelante, intentar pruebas en humanos. En principio, parece que la tecnología es biocompatible, ya que emplearía el propio ADN del paciente y no tendría por qué generar reacciones inmunológicas, pero hace falta esperar a las pruebas posteriores.

En el siguiente enlace y video os paso cómo los diseñadores han hecho el robotillo y lo que esperan sacar de él, además de la patente propiamente dicha jejeje.


Video completo en: http://vimeo.com/36880067 

Gracias por vuestra atención en un post más!! :D

Besos y abrazos.