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Un estudio indica que las nanopartículas de oro quirales aumentan la eficacia de las vacunas más de un 25 %

Dra. María Elena Reyes González — Sat, 30 Apr 2022 05:05:32 +0000

Cualquier fabricante de cualquier tipo de vacuna, incluso los de las que se aplican contra las nuevas variantes del coronavirus o del virus de la influenzas, podrá beneficiarse de los resultados de la investigación.

La eficacia de las vacunas puede incrementarse significativamente, más de un 25 %, en caso de agregárseles nanopartículas de oro quirales orientadas hacia la izquierda en carácter de adyuvantes. Este descubrimiento se concretó en el marco de una colaboración internacional con participación de científicos brasileños. Y un artículo al respecto salió publicado en la revista Nature.

El referido estudio congregó a grupos de investigación de las universidades de Michigan, en Estados Unidos, y de Jiangnan, en China. La participación brasileña estuvo encabezada por André Farias de Moura, docente del Departamento de Química de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) e investigador del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs), de la FAPESP. El trabajo también contó con financiación de la FAPESP mediante una ayuda de investigación otorgada a Farias de Moura.

La investigación no se llevó a cabo con vacunas contra el COVID-19, ya que se puso en marcha mucho antes de la actual pandemia. Los científicos utilizaron vacunas desarrolladas para una cepa de virus de la gripe, que tampoco es la que está circulando actualmente en Brasil. Pero los resultados en principio pueden generalizarse a cualquier tipo de vacuna, mediante estudios complementarios, caso por caso, obviamente. Sucede que las nanopartículas de oro quiral orientadas hacia la izquierda no constituyen el principio activo de las vacunas, sino que hacen las veces de adyuvantes que potencian la respuesta del sistema inmunitario al inmunógeno.

“La clave para entender el aporte de estas nanopartículas está en el concepto de quiralidad, que se aplica a un objeto o a un sistema que no puede superponerse a su imagen en el espejo”, dice Farias de Moura.

Este término deriva de la palabra griega kheir, que significa mano. Y el ejemplo de quiralidad por excelencia lo constituyen precisamente nuestras manos derecha e izquierda. Cuando nos miramos al espejo con las dos manos hacia delante, la mano que vemos a la derecha de la imagen es nuestra mano izquierda. Y viceversa.

“Todo aquello que vive en el planeta Tierra es quiral. Las moléculas quirales pueden tener propiedades completamente distintas, ya sean cuando están orientadas hacia la izquierda o hacia la derecha. A ambas formas quirales de una misma molécula se las denomina enantiómeros. Un ejemplo trágico fue el de la talidomida, un fármaco elaborado para el tratamiento las de náuseas durante el embarazo que, en la década de 1960, causó un brote mundial de malformaciones en fetos. Sucedió que mientras uno de los enantiómeros de la sustancia exhibía el efecto terapéutico esperado, el otro provocaba atrofia en los miembros del bebé en gestación”, afirma Farias de Moura.

Cómo se realizó

El investigador informa que, en actual estadio del estudio de los nanomateriales, es posible separar completamente un enantiómero del otro. Y el estudio en cuestión se basó precisamente en esta posibilidad. “Partimos de nanopartículas de oro, que por ser simétricas no exhiben quiralidad. Son aquirales. E inducimos la quiralidad en ellas, haciéndolas interactuar primeramente con el aminoácido cisteína, y en la etapa siguiente intensificamos aún más la quiralidad inducida, mediante la exposición de las nanopartículas a la luz polarizada, utilizando el aminoácido fenilalanina como antena para sintonizar la luz”, informa.

La quiralidad se mide de acuerdo con el llamado “factor g”, en una escala que va de menos dos (-2) a más dos (+2). Este procedimiento permitió llegar a un valor de g mayor que 0,4. De ello resultaron tres tipos de nanopartículas: el oro original, aquiral, el enantiómero derecho y el enantiómero izquierdo.

“Primeramente, pusimos a prueba las nanopartículas en cultivos in vitro de células del sistema inmunitario humano. Y verificamos que las nanopartículas quirales inducían la producción de sustancias asociadas a la respuesta inmune aun en ausencia de antígenos, es decir, en ausencia de algo capaz de producir los anticuerpos. En una vacuna, la labor del adyuvante consiste precisamente en generar este tipo de reacción”, comenta Farias de Moura.

Luego, el equipo puso a prueba las nanopartículas en una cepa de influenza virus. “Constatamos que los enantiómeros generaban un gran aumento de la eficacia de la vacuna aplicada. El enantiómero izquierdo específicamente produjo un incremento de la eficacia del 25,8 % en comparación con el enantiómero derecho, y mayor aún en relación con la nanopartícula aquiral”, añade Farias de Moura.

El investigador hace hincapié en que este conocimiento ha sido publicado y se encuentra a disposición de quienes deseen utilizarlo. “Cualquier fabricante de cualquier tipo de vacuna, incluso los de las que se aplican contra las nuevas variantes del coronavirus o del virus de la influenza, podrá hacer uso del mismo. No somos desarrolladores de vacunas, pero sí estamos ofreciéndoles un conocimiento básico, una plataforma tecnológica nueva a quienes las desarrollen”, culmina.

abril 29/2022 (Dicyt)

Las nanopartículas de oro pueden activar fármacos en el interior de los tumores

Lic. Heidy Ramírez Vázquez — Tue, 05 Sep 2017 05:30:55 +0000

Las nanopartículas de oro insertadas en microcápsulas de resina podrían aumentar la eficacia de los tratamientos contra el cáncer, como la quimioterapia, al actuar in situ desde el interior de los tumores. De esta forma, según el estudio del un equipo internacional con participación de la Universidad de Zaragoza, se lograría reducir los habituales efectos secundarios en los tejidos sanos.

Un estudio, publicado en la revista Angewandte Chemie, demuestra la capacidad de las nanopartículas de oro para generar in situ potentes fármacos anticancerígenos a partir de moléculas inertes, gracias a un mecanismo de eliminación de grupos químicos terminales que el oro nanométrico es capaz de catalizar. El oro resulta ideal para este papel catalítico debido a su alta biocompatibilidad.

Estos resultados ofrecen nuevas esperanzas en la lucha contra el cáncer y han sido obtenidos gracias a la colaboración de científicos del Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) de la Universidad de Zaragoza, Víctor Sebastián, Silvia Irusta y Jesús Santamaría, con investigadores del Centro de Investigación del Cáncer en la Universidad de Edimburgo, liderados por el doctor Unciti-Broceta.

El trabajo revela en primer lugar la posibilidad de llevar a cabo catálisis en medios biológicos utilizando partículas diminutas de oro. Estas nanopartículas de oro, camufladas en una microcápsula de resina implantada en el cerebro de un pez cebra, han logrado catalizar una reacción química generando compuestos fluorescentes.

Una importancia práctica considerable

“El principal problema de los tratamientos quimioterápicos son los efectos secundarios en diversos órganos debido a la toxicidad de las moléculas que se usan para combatir el cáncer. Por ello, desde la nanotecnología se exploran rutas alternativas, por ejemplo, el transporte de fármacos hasta el tumor utilizando nanopartículas o los tratamientos alternativos a los fármacos, como la hipertermia, elevación de temperatura local, obtenida con nanopartículas”, destaca el subdirector del INA, Jesús Santamaría.

Las conclusiones de este trabajo plantean una vía distinta: el fármaco se suministraría al paciente en su forma inerte y solo se convertiría a la forma tóxica localmente, gracias a la catálisis de las nanopartículas que un cirujano implantaría en el tumor.

“Hemos descubierto las nuevas propiedades de oro que hasta ahora no se habían explorado y el estudio muestra que el metal podría ser usado para liberar fármacos en el interior de los tumores de una forma muy segura. Todavía queda mucho por hacer antes de que se pueda usar en pacientes, pero es un importante paso adelante”, concluye Asier Unciti-Broceta de la Universidad del Instituto de Consejo de Investigación Médico de Edimburgo de Medicina Genética y Molecular.
septiembre 4/2017 (agenciasinc.es)

Nuevo test para diagnosticar la gripe de forma precisa

Dra. María T. Oliva Roselló — Sun, 14 Aug 2011 06:04:06 +0000

Un nuevo método de diagnóstico desarrollado por investigadores de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos, y cuyas características se detallan en la revista Analyst (doi: 10.1039/C1AN15238F), usa nanopartículas de oro para detectar la gripe en cuestión de minutos y a muy bajo coste.

Según uno de los coautores del estudio, Ralph Tripp, del College of Veterinary Medicine, \»sabíamos desde hacía mucho tiempo que se podían utilizar anticuerpos para capturar virus y que las nanopartículas tienen diferentes características en función de su tamaño\». \»Lo que hemos hecho es combinar las dos para crear un test de diagnóstico que es rápido y también muy sensible\», señala.

Trabajando en el Nanoscale Science and Engineering Center, Tripp y el otro coautor de este estudio, Jeremy Driskell, unieron las proteínas del sistema inmune conocidas como anticuerpos con nanopartículas de oro. El complejo de nanopartículas de oro y anticuerpos unido a cualquier virus presente en una muestra y un dispositivo disponible en el mercado mide la intensidad con la que la solución dispersa la luz.

\»El test se puede hacer literalmente en el punto de atención al paciente\», asegura este investigador, que trabajó en el desarrollo de esta técnica en el laboratorio de Tripp. Según dice, \»sólo hay que extraer la muestra, ponerla en este instrumento y apretar un botón\».

El oro es un metal muy caro. Sin embargo, este nuevo test diagnóstico usa una cantidad tan pequeña –menos de lo que cabría en la cabeza de un alfiler– que el coste por prueba es la centésima parte de un centavo.
Agosto 5/2011(JANO)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu tienen acceso al artículo a texto completo a través de Hinari.

Driskell JD, Jones CA, Tompkins SM, Tripp RA. One-step assay for detecting influenza virus using dynamic light scattering and gold nanoparticles.Publicado en Analyst. Agosto 7/2011; 136(15):3083-90.

Nuevo test para diagnosticar la gripe de forma precisa

Dra. María T. Oliva Roselló — Wed, 10 Aug 2011 06:02:16 +0000

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu tienen acceso al artículo a texto completo a través de Hinari.

Técnica facilita detección precoz de cáncer de piel

Lic. Sandra Rodríguez García — Fri, 13 Aug 2010 06:00:41 +0000

Científicos de la Universidad de Washington en Sant Louis, Estados Unidos, desarrollaron una sustancia que aumenta la visibilidad de las células de cáncer de piel mediante un sistema de imagen avanzada, que combina el ultrasonido y la luz, de modo que este escáner híbrido podría permitir a los médicos detectar el melanoma, según informe publicado en ACS Nano.
El equipo dirigido por Lihong Wang y Younan Xia, desarrolló este agente uniéndolo a un péptido que se dirige a las células del cáncer mediante nanopartículas de oro.
Estas nanopartículas de oro hueco, que tienen una forma similar a una caja, cuando se inyectan en ratones con la condición, mejoran la calidad de imagen de las células cancerígenas por tres veces en comparación con las nanopartículas que carecen del péptido.
Este péptido viene a mejorar la técnica de imagen existente actual, la tomografía por emisión de positrones (PET), que no cuenta con un agente de contraste óptimo que pueda entrar fácilmente en las células tumorales y hacerlas visibles.
Los investigadores recordaron que el diagnóstico precoz es clave para mejorar la supervivencia en pacientes con melanoma, cuya tasa de cinco años es alrededor del 98% si se detecta a tiempo, pero puede reducirse al 15% si se descubre en un estado avanzado.
Madrid, agosto 12/2010 (Europa Press)