Científicos crean nanoagentes de rastreo para iluminar tejidos enfermos y poderlos tratar
Los nanoagentes poliméricos capaces de «iluminar» pequeñas áreas de tejidos enfermos que los métodos estándar no detectan, han sido desarrollados por un equipo de investigación dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur.
Los nanoagentes, denominados «nanopartículas de polímero semiconductoras» (SPN), tienen el potencial de almacenar energía lumínica de fuentes como la luz cercana al infrarrojo, la luz solar o incluso la luz de los teléfonos móviles, y a continuación emiten una «luz postcalor» prolongada.
El equipo de investigación de NTU de Singapur personalizó los SPNs altamente sensibles para rastrear y luego fijarse a los tejidos enfermos presentes en el cuerpo como las células cancerosas, enviando señales de infrarrojos cercanos que son recibidas e interpretadas por los equipos de imagenología convencionales.
Los médicos y científicos tienen más tiempo para analizar los resultados de las pruebas, ya que los nanoagentes continúan auto-iluminándose y su intensidad lumínica se reduce a la mitad sólo después de seis minutos.
Por otra parte, si se almacena a -20 oC, la muestra podrá mantener sus resultados durante un mes, resultando así más conveniente para que otros expertos en diagnóstico puedan entender y revisar los resultados más adelante.
El método, cuando se probó en ratones, proporcionó resultados 20 a 120 veces más sensibles que los métodos de imagenología óptica existentes y 10 veces más rápidos en el cribado de tejidos enfermos.
A diferencia de los agentes ópticos de incandescencia estándar, que no son tan brillantes y se componen de iones de metales pesados de tierras raras que son tóxicos para las células biológicas, los nanoagentes desarrollados recientemente también son biodegradables, orgánicos y compuestos de ingredientes biológicamente benignos que no son tóxicos.
La investigación ha sido publicada el 16 de octubre en la revista científica Nature Biotechnology. Podría llevar a aplicaciones prospectivas en la cirugía guiada por imágenes y también en el monitoreo de los efectos de los medicamentos que buscan aprobación regulatoria.
Los nuevos nanoagentes poliméricos que hemos diseñado y construido son muy prometedores para aplicaciones clínicas. Pueden detectar tejido enfermo mucho más rápido que las técnicas de imagenología óptica actuales, y son mucho más seguras de usar. Esperamos que esto pueda conducir a una tecnología que permita a los médicos diagnosticar y tratar a los pacientes mucho antes de lo que es posible en la actualidad. El uso potencial puede ser en la cirugía guiada por imágenes, donde los cirujanos podrían usar la tecnología para ayudarlos a remover con precisión tejidos enfermos en tiempo real, y para monitorear los efectos de los medicamentos que buscan autorización administrativa. Pu Kanyi, Profesor Asociado de la Escuela de Ingeniería Química y Biomédica de NTU
Papel en el desarrollo de medicamentos
También es posible utilizar la tecnología para evaluar el comportamiento y los resultados terapéuticos de las drogas en el cuerpo, por ejemplo, si las drogas inducen daño hepático como efecto secundario.
El daño hepático inducido por medicamentos se considera una de las razones más comunes por las cuales la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos rechaza la aprobación de medicamentos.
La evaluación del daño potencial antes de la aprobación reglamentaria es un reto, ya que actualmente los estudios realizados en un ambiente controlado fuera de un organismo vivo con frecuencia tienen bajo poder predictivo de cómo reacciona el medicamento dentro del organismo.
Los métodos existentes sólo siguen esta actividad a nivel tisular mientras que la nueva tecnología opera a nivel molecular, monitoreando los niveles de biomarcadores disminuidos o incrementados para determinar cómo están funcionando los medicamentos, antes de completar su acción terapéutica, proporcionando así un poder de predicción mucho mayor para el desarrollo del medicamento.
El estudio se realizó durante dos años y se ha solicitado una patente para la tecnología. El equipo de investigación tiene ahora la intención de realizar ensayos adicionales en modelos animales más grandes.
El equipo de investigación estaba compuesto por investigadores de la Universidad Nacional de Singapur y la Universidad de California en San Diego.
