Nanodiamantes para terapia génica

Según una nueva investigación de científicos estadounidenses y japoneses, los nanodiamantes se podrían utilizar como eficaces vehículos de transferencia génica. Estos nanomateriales son menos tóxicos para las células en comparación con otros materiales basados en el carbono, como los nanotubos de carbono, y son intrínsecamente biocompatibles.

La terapia génica es un modo relativamente nuevo de tratar varias enfermedades, desde trastornos hereditarios a cánceres. La técnica implica introducir material genético extraño en células huésped para ayudar a los genes anómalos a funcionar normal otra vez, o bien para proporcionar funciones biológicas adicionales a los genes sanos existentes. Sin embargo, los progresos en el campo han sido difíciles por la falta de métodos de transferencia seguros.

Hay dos enfoques principales para la transferencia génica: el viral y el no viral. La técnica viral e sla más favorecida actualmente, debido a que los virus pueden infectar eficazmente las células; han evolucionado para hacer simplemente eso. Pero también es peligrosos y ha llegado a conducir a un cáncer e incluso a la muerte, en algunos casos.

Los vectores no virales, por otro lado, como ciertos tipos de polímeros, han mostrado ser menos tóxicos, pero también son menos eficaces a la hora de entrar en la célula. Ahí es donde entran unos nanotransportadores como los nanodiamantes. Puesto que estos materiales se pueden dispersar en agua, son estables y pueden entrar fácilmente en las células. Y, a diferencia de otros nanomateriales que causan inflamación celular, éstos no son tóxicos.

Dean Ho, de la Universidad de Northwestern, y sus colegas han mostrado ahora que modificar las superficies de los nanodiamantes con polietileneimina 800 (PEI800) –un polímero disponible en el mercado y comúnmente utilizado en la transferencia génica– mejora hasta 70 veces la transferencia génica al interior de las células en comparación con el uso de PEI800 en solitario. Los científicos utilizaron una secuencia de ADN que codifica una proteína verde fluorescentes para demostrar cómo se podrían transferir con éxito los genes al interior de las células. Al introducirlos en forma de partículas, los complejos de ADN, PEI800 y nanodiamantes producen cambios genéticos que hacen que las células se vuelvan fluorescentes. Esto indica que la transferencia génica ha tenido lugar.

“Los nanodiamantes poseen varias propiedades beneficiosas, entre ellas su procesamiento escalable, biocompatibilidad y capacidad para transferir casi cualquier tipo de sustancias terapéuticas (por ejemplo, pequeñas moléculas, ácidos nucleicos y proteínas)”, señaló Ho para nanotechweb.org. “Sus propiedades de superficie también se pueden modificar con polímeros como el PEI800 y una gama de secuencias de ADN para el tratamiento de varias enfermedades”.

El equipo está desarrollando ahora nanodiamantes multifuncionales que puedan transportar varias sustancias terapéuticas, agentes diana o de formación de imágenes, entre otros componentes, en un solo sistema. “Todavía hay muchas dificultades por superar antes de llegar a los ensayos preclínicos, pero las propiedades de los nanodiamantes que hemos observado constituyen unos cimientos prometedores”, señaló Ho.

El trabajo ha sido publicado en ACS Nano.

Fuente: Nanotech Web