En un avance importante en nanomedicina, científicos de la Universidad Estatal de Arizona o en sus siglas (ASU), en colaboración con investigadores del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología (NCNST) de la Academia de Ciencias de China, han programado nanorobots para reducir tumores mediante el corte en el flujo de sangre.
«Hemos desarrollado el primer sistema totalmente autónomo de ADN robótico para un diseño de fármacos muy preciso y terapia dirigida contra el cáncer», dijo Hao Yan, director del Centro de Diseño Molecular y Biomimética de ASU Biodesign Institute y profesor de Milton Glick en la Escuela de Molecular.
«Además, esta tecnología es una estrategia que se puede utilizar para muchos tipos de cáncer, ya que todos los vasos sanguíneos sólidos que se alimentan de tumores son esencialmente iguales», dijo Yan.
La exitosa demostración de la tecnología, el primer estudio de su clase en mamíferos que utilizan modelos de ratón de cáncer de mama, melanoma, cáncer de ovario y pulmón, se publicó en la revista Nature Biotechnology («A DNA nanorobot funciona como un cáncer terapéutico en respuesta a un desencadenante molecular in vivo «).
La trombina puede bloquear el flujo sanguíneo del tumor al coagular la sangre dentro de los vasos que alimentan el crecimiento tumoral, lo que causa una especie de mini inflamación tumoral y conduce a la muerte del tejido tumoral.
Buscar y destruir
Yan es un experto en el campo del origami de ADN, que en las últimas dos décadas ha desarrollado la fabricación a escala atómica para construir estructuras cada vez más complejas.
Los ladrillos para construir sus estructuras provienen del ADN, que se puede plegar por sí mismo en todo tipo de formas y tamaños, todo a una escala mil veces más pequeña que el ancho de un cabello humano, con la esperanza de algún día revolucionar. informática, electrónica y medicina.
Ese día puede venir un poco más rápido de lo previsto.
La nanomedicina es una nueva rama de la medicina que busca combinar la promesa de la nanotecnología para abrir vías completamente nuevas para los tratamientos, como la fabricación de minúsculas nanopartículas del tamaño de una molécula para diagnosticar y tratar enfermedades difíciles, especialmente el cáncer.
Hasta ahora, el desafío para avanzar en la nanomedicina ha sido difícil porque los científicos querían diseñar, construir y controlar cuidadosamente los nanorobots para buscar activamente y destruir tumores cancerosos, sin dañar a las células sanas.
El equipo internacional de investigadores superó este problema al usar una estrategia aparentemente simple para buscar y matar de manera muy selectiva a un tumor.
Este trabajo se inició hace aproximadamente 5 años. Los investigadores de NCNST primero quisieron cortar específicamente el suministro de sangre del tumor al inducir la coagulación sanguínea con alta eficacia terapéutica y perfiles de seguridad en múltiples tumores sólidos utilizando nanovehículos basados en ADN.
La experiencia del Prof. Hao Yan ha mejorado el diseño de la nanomedicina para que sea un sistema robótico totalmente programable, capaz de realizar su misión por sí solo.
«Estos nanorobots pueden programarse para transportar cargas moleculares y causar bloqueos en el suministro de sangre tumoral en el sitio, lo que puede llevar a la muerte del tejido y reducir el tamaño del tumor», dijo Baoquan Ding, profesor del NCNST, ubicado en Beijing, China.