Fuente: Prensa Latina

Un equipo de científicos desarrolló unos micromateriales compuestos únicamente de proteínas, capaces de entregar de forma prolongada en el tiempo nanopartículas que pueden dirigirse a células cancerosas específicas y destruirlas, se conoció hoy.

Según publicó la revista Advanced Science, los micromateriales imitan a los gránulos secretores naturales del sistema endocrino y fueron probados con éxito en ratones modelo de cáncer colorrectal.

La tecnología utilizada para la fabricación de estos gránulos, patentada por los investigadores, es relativamente simple e imita la organización de los gránulos secretores del sistema endocrino humano, destacó el artículo.

Desde el punto de vista de la estructura química implica la coordinación del zinc iónico con dominios ricos en histidina, un aminoácido esencial para los seres vivos y por tanto, no tóxico.

Los nuevos micromateriales desarrollados por los científicos están formados por unas cadenas de aminoácidos denominadas polipéptidos, que son funcionales y están biodisponibles en forma de nanopartículas para ser liberadas y dirigirse a tipos específicos de células cancerosas para su destrucción selectiva.

El equipo de investigación analizó la estructura molecular de estos materiales, así como la dinámica del proceso de secreción tanto in vitro como en animales.

En un modelo animal de cáncer colorrectal CXCR4+, el sistema mostró un alto rendimiento tras la administración subcutánea y se observó cómo las nanopartículas de proteína liberadas se acumulan en los tejidos tumorales de los ratones.

Es importante destacar que dicha acumulación es más eficaz que cuando la proteína se administra en el torrente sanguíneo, afirmó Antonio Villaverde, profesor del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina y del Departamento de Genética y de Microbiología de la Universidad Autónoma de Barcelona.

«Este hecho ofrece una nueva e inesperada forma de garantizar altos niveles locales de fármaco y una mejor eficacia clínica, evitando regímenes de administración intravenosa repetida», añadió.

Explicó que en el contexto clínico, el uso de estos materiales en el tratamiento del cáncer colorrectal debería mejorar en gran medida la eficacia del fármaco y el confort del paciente, al tiempo que minimizaría los efectos secundarios no deseados.

08 abril 2024|Fuente: Prensa Latina|

La teragnosis fusiona el diagnóstico y la terapia. Un misil de precisión es la metáfora a la que suelen recurrir los expertos para referirse a ella porque permite realizar un diagnóstico molecular para estudiar la expresión de una determinada diana terapéutica de forma individual en cada paciente y posteriormente administrar un tratamiento personalizado dirigido contra esas dianas. En el campo de la oncología ya ha dado resultados muy positivos.

Ahora, un grupo gallego colaborativo de investigadores ha llevado la teragnosis por primera vez a la artritis reumatoide. El procedimiento ha sido probado con éxito en modelo animal, combinando en la misma prueba el diagnóstico y el tratamiento de manera personalizada. Las conclusiones de su trabajo se han publicado en la revista científica Journal Controlled Release, referencia mundial en sistemas de liberación controlada de fármacos.

La técnica consiste en un nuevo radiofármaco PET basado en nanopartículas que se inyecta de forma intra-articular en la rodilla y que aumenta significativamente la eficacia del tratamiento, porque permite que la molécula terapéutica, que es un péptido senolítico, permanezca más tiempo en el lugar de acción

Pablo Aguiar, del Grupo de Imagen Molecular del Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas de la Universidad de Santiago de Compostela (Cimus) y María De la Fuente, del grupo de Nano-oncología del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS) han sido los coordinadores del estudio, en el que también han participado el grupo de María Mayán, del Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (Inibic).

Además, los hallazgos son el resultado de las investigaciones realizadas durante los dos últimos años por Sandra Díez-Villares y por Lara García-Varela, que combinaron sus perfiles complementarios en nanotecnología e imagen PET, respectivamente, para desarrollar con éxito una serie de experimentos de gran complejidad técnica.

Aproximación original

“Se trata de una aproximación que ya ha mostrado excelentes resultados en el campo de la oncología. Lo original es que ahora lo hemos desarrollado por primera vez para el tratamiento personalizado de la artritis”, enfatiza Pablo Aguiar.

Su grupo trabaja en imagen PET y el de María De la Fuente en nanofármacos. Por su parte, el equipo de María Mayán había desarrollado el péptido senolítico para artritis, que elimina las células senescentes. Aguiar explica cuáles son las principales innovaciones: “Una es que lo hemos nanoencapsualdo para que el tratamiento sea más efectivo porque permanece más tiempo en la rodilla, ya que normalmente los péptidos tienen un efecto limitado. La otra innovación principal es que lo hemos marcado radiactivamente para hacer la imagen PET”.

La idea es inyectar el radiofármaco al paciente de forma intraarticular en la rodilla. Los estudios de imagen PET desvelan si el fármaco está adherido a la articulación o si se ha liberado rápidamente, en cuyo caso el paciente no sería candidato al tratamiento.

Si el fármaco permanece en la rodilla, recibiría un tratamiento con una cantidad mayor del fármaco. “Es decir, el diagnóstico PET aporta la información necesaria para saber si el tratamiento va a ser efectivo o no, pues permite conocer la distribución y la cinética del fármaco antes de administrar el tratamiento”, aclara María De la Fuente.

El procedimiento ha dado resultados positivos en ratas y ahora es el momento de realizar un ensayo preclínico más amplio, también en modelo animal, para comprobar la respuesta terapéutica a la artritis reumatoide: “Conseguimos visualizar el fármaco y que permanezca más tiempo en su diana, ahora hay que verificar su efecto terapéutico”.

Mayo 21/2023 (Diario Médico) – Tomado de Medicina Nuclear – Péptido senolítico  Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Un equipo de ingenieros de la Universidad de California en San Diego ha desarrollado un conjunto de ultrasonidos extensible capaz de obtener imágenes tridimensionales, no invasivas y en serie de tejidos situados a una profundidad de hasta cuatro centímetros por debajo de la superficie de la piel humana, con una resolución espacial de 0,5 milímetros. Este nuevo método ofrece una alternativa no invasiva y más duradera que los métodos actuales, con una profundidad de penetración mejorada.

La investigación procede del laboratorio de Sheng Xu, profesor de nanoingeniería de la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego y autor correspondiente del estudio. El artículo, «Stretchable ultrasonic arrays for the three-dimensional mapping of the modulus of deep tissue», se publicó en el número del 1 de mayo de 2023 de Nature Biomedical Engineering.

«Inventamos un dispositivo portátil que puede evaluar con frecuencia la rigidez del tejido humano», dijo Hongjie Hu, investigador postdoctoral en el grupo de Xu y coautor del estudio. «En concreto, integramos un conjunto de elementos de ultrasonidos en una matriz de elastómero blando y utilizamos electrodos elásticos ondulados en forma de serpentina para conectar estos elementos, lo que permite que el dispositivo se adapte a la piel humana para evaluar en serie la rigidez de los tejidos.»

El sistema de monitorización de la elastografía puede proporcionar una cartografía tridimensional, no invasiva y en serie de las propiedades mecánicas de los tejidos profundos. Esto tiene varias aplicaciones clave:

• En investigación médica, los datos en serie sobre tejidos patológicos pueden aportar información crucial sobre la progresión de enfermedades como el cáncer, que normalmente provoca la rigidez de las células.
• La monitorización de músculos, tendones y ligamentos puede ayudar a diagnosticar y tratar lesiones deportivas.
• Los tratamientos actuales de enfermedades hepáticas y cardiovasculares, junto con algunos agentes quimioterapéuticos, pueden afectar a la rigidez de los tejidos. La elastografía continua podría ayudar a evaluar la eficacia y la administración de estos medicamentos. Esto podría ayudar a crear nuevos tratamientos.

Además de vigilar los tejidos cancerosos, esta tecnología también puede aplicarse en otros escenarios:

• Vigilancia de la fibrosis y la cirrosis hepáticas. Utilizando esta tecnología para evaluar la gravedad de la fibrosis hepática, los profesionales médicos pueden seguir con precisión la progresión de la enfermedad y determinar el tratamiento más adecuado.
• Evaluación de trastornos musculoesqueléticos como tendinitis, codo de tenista y síndrome del túnel carpiano. Mediante el seguimiento de los cambios en la rigidez de los tejidos, esta tecnología puede proporcionar información valiosa sobre la progresión de estas afecciones, lo que permite a los médicos desarrollar planes de tratamiento individualizados para sus pacientes.
• Diagnóstico y seguimiento de la isquemia miocárdica. Mediante el control de la elasticidad de la pared arterial, los médicos pueden detectar los primeros signos de la enfermedad e intervenir a tiempo para evitar daños mayores.
• Los parches de ultrasonidos para llevar puestos cumplen la función de detección de los ultrasonidos tradicionales y también superan las limitaciones de la tecnología de ultrasonidos tradicional, como la realización de pruebas una sola vez, la realización de pruebas sólo dentro de los hospitales y la necesidad de que las maneje el personal.

«Esto permite a los pacientes controlar continuamente su estado de salud en cualquier momento y lugar», afirma Hu.

Esto podría contribuir a reducir los diagnósticos erróneos y las muertes, así como a recortar considerablemente los costes al ofrecer una alternativa no invasiva y de bajo coste a los procedimientos de diagnóstico tradicionales.

«Esta nueva ola de tecnología de ultrasonidos portátil está impulsando una transformación en el campo de la monitorización sanitaria, mejorando los resultados de los pacientes, reduciendo los costes sanitarios y promoviendo la adopción generalizada del diagnóstico en el punto de atención», afirma Yuxiang Ma, estudiante visitante del grupo de Xu y coautor del estudio. «A medida que esta tecnología siga desarrollándose, es probable que veamos avances aún más significativos en el campo de la imagen médica y la monitorización de la atención sanitaria».

El dispositivo

El dispositivo consiste en una matriz de 16 por 16. Cada elemento está formado por un elemento compuesto de 1 a 3 y una capa posterior de un compuesto de plata y epoxi diseñado para absorber las vibraciones excesivas, ampliando el ancho de banda y mejorando la resolución axial.

La matriz se ajusta a la piel humana y se acopla acústicamente a ella, lo que permite obtener imágenes elastográficas precisas validadas con elastografía por resonancia magnética.

Dicha tecnología debe registrar el movimiento de las partículas dispersas en la muestra por la onda ultrasónica y calcular sus campos de desplazamiento basándose en un algoritmo de correlación cruzada normalizada. El tamaño de las partículas de dispersión es muy pequeño, lo que da lugar a que las señales reflejadas sean débiles. Para captar señales tan débiles se requiere una tecnología muy sensible.

Se aplicaron diversas técnicas y estrategias para mejorar la sensibilidad del dispositivo y que tuviera un buen rendimiento en la captura de las señales débiles de partículas dispersas.

«Sería más fácil explorar oportunidades trabajando con médicos, buscando posibles aplicaciones prácticas en clínicas», afirma Gao. «Nuestro dispositivo muestra un gran potencial en la vigilancia estrecha de grupos de alto riesgo, permitiendo intervenciones oportunas en momentos urgentes», dijo Gao.

Mayo 3/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Radiology & Imaging – Biomedical technology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator 

Lanzamiento de un libro de Bentham Science Publishers

La nanobiotecnología es la aplicación de la nanotecnología al campo de la biología y la biotecnología. Implica el diseño, la caracterización, la producción y la aplicación de materiales, dispositivos y sistemas que funcionan a nanoescala con fines biológicos y médicos.

La nanobiotecnología es un campo multidisciplinar en el que actualmente participan investigadores de las ramas convencionales y avanzadas de la ingeniería y las ciencias naturales. Los recientes avances en nanobiotecnología han repercutido en diversos sectores socioeconómicos, como la medicina, la agricultura, la alimentación, el textil y otras industrias. Aunque la integración de los nanomateriales con la biología ha llevado al desarrollo de dispositivos de diagnóstico, agentes de contraste, herramientas analíticas, terapias y vehículos de administración de fármacos, la investigación en bionanotecnología está aún en pañales. Aún no se ha aprovechado todo el potencial de los avances en este campo. Este libro analiza diversos materiales de nanoingeniería o nanotransportadores que se utilizan en distintas situaciones. Presenta 8 capítulos que abarcan la aplicación de nanomateriales en la remediación ambiental, los nanofertilizantes, los nanobióticos contra la resistencia antimicrobiana, los nanobiosensores en la detección de patógenos y las evaluaciones de no toxicidad. Cada capítulo está estructurado en secciones de fácil lectura que explican conceptos fundamentales y aplicados de los nanomateriales.

Por ejemplo,

Administración de fármacos: Las nanopartículas pueden utilizarse como portadores para administrar fármacos a células o tejidos específicos del organismo. Por ejemplo, los liposomas, que son vesículas a nanoescala compuestas de lípidos, pueden cargarse con fármacos y dirigirse a las células cancerosas, lo que permite una administración más eficaz y selectiva de la quimioterapia.

Biosensores: Las nanopartículas pueden utilizarse para crear biosensores de alta sensibilidad para la detección de biomoléculas como proteínas, ácidos nucleicos y patógenos. Por ejemplo, las nanopartículas de oro pueden funcionalizarse con anticuerpos específicos para detectar la presencia de marcadores de enfermedades en la sangre.

Formación de imágenes: Las nanopartículas pueden utilizarse como agentes de contraste para la obtención de imágenes médicas, lo que permite visualizar tejidos o células específicos. Por ejemplo, las nanopartículas de óxido de hierro pueden utilizarse como agentes de contraste para la resonancia magnética (RM).

Los lectores obtendrán una visión actual de la aplicación biotecnológica de los nanomateriales y nanopartículas modernos. El libro está pensado para que sirva de referencia a estudiantes e investigadores en cursos de agricultura, biotecnología e ingeniería biomédica. Para más información, pulse aquí para descargar el libro: http://bit.ly/419kPfG

Abril 14/2023 (EurekAlert!) – Tomado de la Selección de Medicine and Health en español. Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS).

Unos científicos han descubierto cómo se aferran las células cancerosas a los vasos sanguíneos e invaden tejidos para formar nuevos tumores, un hallazgo que podría ayudar a desarrollar nuevos fármacos que inhiban este proceso y prevengan que los cánceres entren en metástasis. Read more

Un equipo de la Universidad Politécnica de Valencia y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), en colaboración con el Instituto BAM de Berlín, ha desarrollado un nuevo test que permite detectar de forma ‘rápida, sencilla y barata’ la presencia de burundanga y droga caníbal, una muestra de saliva o bien diluida en cualquier bebida. Read more