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Nanorobots a la caza de células leucémicas


Un equipo de científicos de Boston ha logrado fabricar nanorobots de ADN capaces de unirse selectivamente a determinadas células.

Los nanorobots pueden estimular la actividad de los linfocitos del sistema inmune, o marcar para su posterior eliminación a determinadas células cancerosas.

La bionanotecnología es una rama de la biología molecular que ha sufrido un vertiginoso crecimiento en los últimos años. Su objetivo es el diseño de herramientas (tecnología) obtenidas a través de elementos biológicos (bio) de dimensiones nanométricas (nano, la milmillonésima parte de un metro) como son el ADN o las proteínas, que puedan aplicarse en campos como la medicina.

Científicos de la Escuela Médica de Harvard (Boston, MA) han logrado crear, tal y como se publica hoy en la revista Science, un nanorobot de ADN capaz de interactuar selectivamente con las células, induciendo cambios en su comportamiento.

El Dr. Shawn M. Douglas y su equipo han logrado formar estos nanorobots a partir de ADN plegado mediante la técnica conocida como origami, que como su propio nombre indica, permite una gran versatilidad a la hora de moldear el ADN. De esta forma consiguieron fabricar una estructura en forma de “barril” hexagonal, con un sistema de apertura controlada. El sistema de apertura sigue un sistema de dos “cerraduras” que asegura que la estructura sólo se abra cuando el nanorobot encuentre una célula que disponga de las dos “llaves”, asegurando la selectividad del proceso.

Nanorobot de ADN cerrado (izquierda) y abierto, listo para liberar su carga (derecha). Fuente: Science.

La utilidad del descubrimiento consiste en cargar estos nanorobots de ADN con moléculas que tengan la capacidad de estimular la inhibición o activación de determinados procesos celulares. Esta estimulación sería totalmente selectiva, ya que los nanorobots circularían cerrados por la sangre y solamente se abrirían, liberando su carga, al interactuar con las células de interés. Esto permitiría activar el sistema inmune, o detectar y eliminar ciertas células cancerosas, disminuyendo al mínimo los efectos secundarios.

El equipo de investigadores de Massachusetts ha probado la eficacia del método en cultivos celulares, donde se demostró su alta selectividad, incluso en condiciones fisiológicas simuladas, y su capacidad de unirse a las células deseadas independientemente de su concentración. “Queda mucho trabajo que hacer” asegura el Dr. Douglas “aún no hemos demostrado que el sistema funcione en animales”. Según el investigador, la siguiente etapa será disminuir el coste de fabricación de los nanorobots, para que puedan empezar a ser probados en modelos animales, que sería el paso intermedio antes de poder comenzar las pruebas en humanos. En opinión del Dr. Douglas, también debe mejorarse la vida de los nanorobots, ya que no deben ser degradados antes de poder cumplir su función.

Entre las posibles aplicaciones de los nanorobots de ADN podemos encontrar el tratamiento de cánceres de tipo leucémico, en los que las células infectadas se desplazan a lo largo del torrente sanguíneo, dificultando su eliminación, por lo que la mejor manera de eliminarlas podría ser el empleo de estos nanorobots selectivos que patrullen la sangre a la caza de células cancerosas. Por el mismo motivo, el dispositivo también podría ser útil para combatir enfermedades autoinmunes e incluso ciertas inflamaciones crónicas.


Enseñando a usar PubMed a los negacionistas del SIDA


El tema del negacionismo del SIDA vuelve a estar en boca de todos por un encuentro que iba a tener lugar en el Colegio Mayor de Sant Jordi de la Universitat de Barcelona (y que finalmente no tendrá lugar allí).

Los negacionistas utilizan diferentes argumentos, pero todo se resumen en que: o bien el virus del VIH no existe, o bien no es el responsable de la enfermedad, la cual estaría causada por otros factores como la nutrición (así que supongo que con suficiente zumo de naranja y un poco de homeopatía se podría solucionar).

El virus del VIH no existe, son los padres.

 No voy a ponerme a demostrar porqué el virus del VIH existe, o porqué es el responsable de causar el SIDA. Eso es algo que está a un golpe de Google de cualquiera, sin embargo quiero presentar la que, en mi opinión, es la prueba más férrea y decisiva:

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FAQ sobre la bacteria come-arsénico


¿Qué se ha descubierto exactamente?

Una bacteria que es capaz de reemplazar el Fósforo por Arsénico en sus procesos celulares.

¿Y eso es tan impresionante?

Teniendo en cuenta que el fósforo juega un papel vital en la célula sí. Mantiene la estructura del DNA y el RNA, forma parte de las membranas celulares, se encarga de formar los enlaces ricoenergéticos del ATP (siendo una “moneda de cambio energético” importantísima). Vamos que tiene un papel central en el metabolismo de la célula.

¿Eso quiere decir que esta bacteria tiene Arsénico en lugar de Fósforo en todo eso que has mencionado antes?

Me temo que eso no se sabe con claridad aún, y es lo realmente clave a la hora de valorar si el descubrimiento es impresionante o no. Supongo que tendremos que esperar unos añitos para que se confirme o refute todo ese asunto, de momento solamente se sabe que la bacteria es capaz de crecer en Arsénico.

Vale, veo que afecta que haya Arsénico en vez de Fósforo pero, ¿qué implicaciones tiene todo esto?

Este microrganismo tiene una bioquímica absolutamente particular: es capaz de crecer con algo que resulta tóxico al resto de seres vivos conocidos. Además hasta ahora el Fósforo era uno de los elementos que se estudiaban en el colegio y la universidad como básicos e imprescindibles para la vida… al parecer esto ya no es así.

¿Y qué bicho ha conseguido esta hazaña?

Un miembro de la Familia Halomonadaceae, perteneciente al filo Proteobacteria (filo que comparte con géneros tan conocidos como Escherichia, Salmonella o Vibrio.)

¡Es un milagro! ¿Cómo es esto posible?

Para nada. Mira una tabla periódica: el Arsénico (Ar) está justo debajo del Fósforo (P). De hecho el Arsenato es químicamente muy similar al Fosfato, por lo que puede intervenir en las mismas reacciones. Precisamente por eso es tan tóxico para la mayoría de seres vivos: sustituye al Fósforo como transportador.

Una vez dicho esto, se trata de un caso más de adaptación: en un medio con cada vez menos fosfato y más arsénico, esta bacteria consiguió que este último no resultara tóxico, sino que lo tolerara, una vez conseguida la tolerancia era “fácil” que pudiera sustituir  al fósforo.

De esta forma, la bacteria es capaz de crecer con arsénico en caso de que no haya fosfato de una manera bastante eficaz (aunque no perfecta, a fin de cuentas el fosfato es más valioso energéticamente), concretamente al 60% de su capacidad.

¿Entonces el bicho viene de otro planeta? Como además lo ha anunciado la NASA… y por ahí hablan de extraterrestres…

Nada más lejos. Como ya he dicho se trata de un caso de adaptación de un organismo terrestre. Esto es un ejemplo más de evolución y adaptación (uno precioso por cierto), aunque sin duda veremos mucho el prefijo astro- en los próximos días (por eso de que lo ha anunciado la NASA). Pero no demuestra que exista vida extraterrestre ni mucho menos.

Entonces este descubrimiento tampoco tiene mucho interés en el campo de la astrobiología ¿no?

Hombre tiene implicaciones, aunque así de primeras pueda parecer que es más importante para la terranobiología, también cambia algunas cosas para la astrobiología: ahora la búsqueda de vida extraterrestre se puede hacer de otra forma, al saber que no es imprescindible el fósforo para la vida.

¿Esto lo cambia todo?

Depende de lo que entiendas por “cambiar todo”. Ayer se pensaba que el fósforo era imprescindible para la vida y hoy no. Simplemente es eso, el tiempo dirá el alcance de todo esto, pero ni se han derrumbado los cimientos de la ciencia, ni ha caído un dogma ni nada por el estilo (aunque una vez más será lo que veamos por ahí en los próximos días)

¿Va a misa esta investigación?

Ninguna investigación es Palabra de Dios. Hay indicios para creer que es cierto, pero también puede ser que la semana que viene todo esto sea refutado. Es lo bonito de la ciencia. Además algunas personas son algo conservadoras al respecto, aunque estén abiertas a aceptarlo conforme llegue nueva información.

¿Y cuál es el siguiente paso?

Pues demostrar que efectivamente el Arsénico está en las biomoléculas de la célula, estudiar el rendimiento energético del Arsénico comparado con el de Fósforo, comprobar que la bacteria opte por el Arsénico también en condiciones naturales y no sólo en el laboratorio… incluso estudiar la posibilidad de combatir la contaminación medioambiental por Arsénico con estas bacterias.

Pero ¡esto es impresionante! ¿Por qué no sale como titular principal en todos los telediarios?

Porque el Madrid perdió por 5-0 el otro día y Cristiano Ronaldo está algo tocado para esta jornada. Y encima a España no le han dado el Mundial…

Para saber más:

Artículo en Nature-News (inglés)

Proteínas de dinosaurio


collagen2En 2007, Mary Schweitzer y John Asara encontraron colágeno en los restos fosilizados de un T. rex de hace unos 68 millones de años. Gracias a este trabajo probaron la relación entre dinosaurios y aves. Y de paso se ganaron la polémica de turno, a pesar de haber realizado un descubrimiento de esos que se pueden catalogar de una vez en la vida.

O eso es lo que pensábamos, porque (seguramente algo moscas, y con la intención de conseguir más pruebas) lo han vuelto a hacer! Han conseguido obtener colágeno de un Hadrosaurio de hace 80 millones de años, concretamente 8 péptidos.

c_hadrosaur

Sin duda el hallazgo volverá a traer cola, ya que en teoría (o eso se pensaba) cuando un ser vivo lleva muerto, aproximadamente, un millón de años, resulta imposible que las proteínas (o cualquier tejido blando) se conserven… aunque por lo visto, y en condiciones muy especiales esto no es así.

Por desgracia no sólo habrá follón en el ámbito científico, seguramente los creacionistas vuelvan a argumentar eso de: no se pueden conservar tejidos blandos durante tanto tiempo, por lo que si se han conservado es que los dinosaurios sólo tienen unos miles de años y la evolución es mentira cochina. Tachán!

Podéis averiguar más en El Mundo, Público y El País de este descubrimiento tan interesante. Vale realmente la pena. Hasta pronto!

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