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Biblioteca de la Universidad Complutense de Madrid

Jueves, 24 de septiembre de 2020

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Receta: el chip

Estudios clínicos recientes demuestran la capacidad de liberación de fármacos o vacunas guiados por "control remoto" y pudiendo ser direccionados a tejidos u órganos, e incluso tipos celulares concretos. Un potencial gigante, en un espacio minúsculo.

Robert Farra y su equipo de investigación, ha desarrollado microchips a los que se agregan determinados fármacos y otros materiales biológicos o sintéticos que contribuyen a la mejora de afecciones como la osteoporosis, regeneración tisular de corazones infartados, etc. Estos chips se implantarían bajo la piel mediante cirugía mínimamente invasiva. El chip se construye con biomateriales que cumplen las propiedades de baja o nula inmunogenicidad (para que el cuerpo no lo rechace), no migración ni disgregación del sitio de implante y un perfil farmacocinético estable estudiado.  El estudio clínico de Robert Farra y su equipo observó la liberación periódica de hPTH (una hormona paratiroidea) lo cual es básico para los enfermos de osteoporosis. Esta liberación se controlaba mediante una base de computación que establecía comunicación con el chip de modo que arrancaba un programa de dosificación de la hormona. Se estudia la construcción de nuevo hueso en distintas fracciones de tiempo y se observa un incremento de formación ósea y ausencia de toxicidad o inflamación.

Este método es una ventaja puesto que se puede realizar un seguimiento del tratamiento a tiempo real y realizar modificaciones cuando fuera necesario.

Pero no necesitamos salir de España para contemplar los avances de la nanotecnología biomédica. En Valladolid, la empresa BioForge sintetiza polímeros biológicos por ingeniería genética con este mismo objetivo, pero haciéndolo de manera "más natural".

La manipulación genética y las nuevas y rápidas técnicas de purificación de proteínas, secuenciación y  clonaje, permite la elaboración de genes que codifican para proteínas de andamiaje (denominadas scaffolds en el ámbito científico), su expresión en bacterias y su extracción y aislamiento.

Estos polímeros de naturaleza proteica poseen propiedades físico-químicas y biológicas compartidas con proteínas naturales del entorno celular dado que son biosintetizadas (las expresan bacterias), y nuevas propiedades que las otorga la construcción que nos interese obtener. De este modo podemos adicionar a la secuencia proteica normal regiones de adhesión a determinados tipos celulares, cambios de aminoácidos que intervienen en su estructura terciaria y entrecruzamientos con otras proteínas u otras de su misma composición.

Estos polímeros proteicos poseen importantes propiedades como la respuesta a quimiotácticos, y la transición de sólido a líquido (y viceversa) en rangos de temperatura controlables por la composición, estructura  y, por tanto, perfil hidrofóbico que le otorguemos.

Dichas bio-estructuras son ideales para elaborar matrices de implantación para añadir células tipo mesenquimales y poder regenerar tejidos dañados, generar biopolímeros vesiculares que incluyan determinados fármacos o hidrogeles proteicos que permiten establecer angiogénesis en zonas que hayan sufrido daños graves.

El conjunto de estos estudios y la importante transferencia de información entre grupos de trabajo, hacen de la nanobiotecnología una ciencia emergente en la que depositar las esperanzas de un futuro nano pero seguro.

"Soy de las que piensan que la ciencia tiene una gran belleza. Un sabio en su laboratorio no es solamente un teórico. Es también un niño colocado ante los fenómenos naturales que le impresionan como un cuento de hadas."

Marie Curie.

 

Bibliografía

First-in-Human Testing of a Wirelessly Controlled Drug Delivery Microchip

Robert Farra,*Norman F. Sheppard, Laura McCabe, Robert M. Neer, James M. Anderson, John T. Santini Jr.,Michael J. Cima5 and Robert Langer6

Elastin-like recombinamers: Biosynthetic strategies and biotechnological applications

Alessandra Girotti, Alicia Fernández-Colino,Isabel M. López, José C. Rodríguez-Cabello, Prof. Francisco J. Arias*

Article first published online: 20 SEP 2011

DOI: 10.1002/biot.201100116

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