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Crean burbujas microscópicas que almacenan radiación

Ayudarán a proteger al organismo de los efectos más nocivos de la radioterapia


Hace un par de años, un equipo de investigadores de la Kansas State University de Estados Unidos combinaron dos secuencias de aminoácidos para formar unas nanocápsulas muy pequeñas y vacías, similares a burbujas. Ahora, han descubierto que éstas sirven para almacenar de manera segura los radioisótopos que se usan como agentes terapéuticos en tratamientos de radioterapia. En un futuro, las burbujas podrían usarse, por tanto, para atacar células enfermas de manera más directa, sin dañar el resto del organismo.




Nanocápsula similar a una burbuja. Imagen: John Tomich. Fuente: Kansas State University.
Nanocápsula similar a una burbuja. Imagen: John Tomich. Fuente: Kansas State University.
Un equipo de investigadores de la Kansas State University de Estados Unidos han constatado que unas "burbujas" microscópicas pueden almacenar, de manera segura y eficaz, los isótopos nocivos (o radioisótopos) que emiten las radiaciones ionizantes usadas para tratar tumores.

El hallazgo podría beneficiar a la salud humana, pues estas burbujas protegerían a los pacientes sometidos a radioterapia de radiaciones nocivas, afirman los autores del estudio.

En estos tratamientos, se usan los llamados radioisótopos, tanto como agentes terapéuticos como de diagnóstico. Pero estos pueden emitir unas dañinas partículas, las partículas alfa, que se sabe destruyen el ADN y los componentes celulares vitales que encuentran en su camino.

Recipientes irrompibles

Lo que han hecho los científicos de la Kansas State University ha sido estudiar la capacidad de unas moléculas no tóxicas para almacenar los radioisótopos emisores de esas partículas alfa.

En 2012, el bioquímico de dicha Universidad, John M. Tomich, y su equipo combinaron dos secuencias de aminoácidos‎ para formar nanocápsulas muy pequeñas y vacías, similares a una burbuja.

Estas dos secuencias se unieron formando una membrana delgada ensamblada en pequeñas esferas, a modo de cápsulas. Las esferas resultaron ser duras como piedras e increíblemente estables; y no eran destruidas por las células del cuerpo. Asimismo, se demostró su capacidad para permanecer intactas con un isótopo en su interior.

El hallazgo llevó a Tomich y a su equipo a investigar el uso de las cápsulas como recipientes irrompibles de almacenamiento, susceptibles de ser utilizados en investigación biomédica y en terapias con radiación.

Cuando se hacen estos tratamientos, "una vez liberados, los isótopos pueden terminar en lugares no deseados, como la médula ósea, lo que puede provocar leucemia y otros problemas", explica Tomich. El objetivo, por tanto, fue aislar los isótopos radiactivos en cápsulas para ser contenidos sólo dentro de células enfermas, en las que harían su trabajo.

Pruebas realizadas

El compuesto radiactivo con que el equipo ha trabajado ha sido el Actinio 225. En su descomposición, se liberan cuatro partículas alfa y numerosos iones secundarios, todos ellos nocivos.

Los científicos probaron la retención y la biodistribución de isótopos que emitían partículas alfa que habían sido atrapados dentro de estas cápsulas, a su vez situadas en el interior de células. Las cápsulas entraron fácilmente en dichas células y, una vez dentro, se colocaron junto a sus núcleos, en los que se encuentra el ADN.

Los investigadores constataron así que los isótopos encerrados decayeron, y que sus iones derivados chocaron contra las paredes de las cápsulas, rebotando contra ellas y sin poder salir de su interior. Es decir, que las “burbujas” pueden completamente la liberación de los iones peligrosos, y por tanto proteger al organismo de su radiación dañina.

Los investigadores creen que el sistema, aún en fase de desarrollo, algún día podría suponer opción segura para el tratamiento de tumores con radioterapia, a reducir tanto la cantidad de radioisótopos que se necesitan para matar las células cancerígenas como los efectos secundarios causados por la acumulación de radioisótopos en el organismo.

Referencia bibliográfica:

Sukthankar P, Avila LA, Whitaker SK, Iwamoto T, Morgenstern A, Apostolidis C, Liu K, Hanzlik RP, Dadachova E, Tomich JM. Branched amphiphilic peptide capsules: Cellular uptake and retention of encapsulated solutes. Biochim Biophys Acta (2014). DOI: 10.1016/j.bbamem.2014.02.005.

Jueves, 3 de Abril 2014
Kansas State University/T21
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