Nanocontenedores directos al núcleo de la célula

Con este fin, produjeron vesículas de polímeros biocompatibles que pueden pasar a través de los poros que hay en la membrana del núcleo celular, según relatan en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Para combatir enfermedades, diferentes terapias se esfuerzan por intervenir en procesos patológicos que ocurren en el núcleo celular. Las quimioterapias, por ejemplo, apuntan a reacciones bioquímicas que están involucradas en la proliferación de células cancerosas, mientras que el objetivo de las terapias génicas es insertar un gen deseado en el núcleo.

Por lo tanto, un desafío en el campo de la nanomedicina es desarrollar un método confiable para introducir sustancias activas específicamente en el núcleo celular.

Los investigadores de la Universidad de Basilea han desarrollado pequeños nanocontenedores que hacen exactamente eso en las células vivas. Estos nanocontenedores pueden pasar a través de los complejos de poros nucleares que controlan el transporte de moléculas dentro y fuera del núcleo celular. El desarrollo de estos llamados polimerosomas involucró a un equipo altamente interdisciplinario de científicos del Instituto Suizo de Nanociencia, el Biozentrum y el Departamento de Química.

Los investigadores utilizaron un truco para dirigir los nanocontenedores artificiales a través de los complejos de poros nucleares: «Estos polimeromas, que tienen un tamaño de aproximadamente 60 nanómetros, están encapsulados por una membrana de polímero flexible que imita las membranas naturale s --explica la profesora de Química Cornelia Palivan--. Sin embargo, son más robustos que las vesículas lipídicas y se pueden funcionalizar según sea necesario».

Además, los investigadores construyeron los polimerosomas con señales de localización nuclear unidas a ellos, dándoles un boleto de entrada al núcleo, por así decirlo. Las células usan estas señales para diferenciar entre las moléculas que necesitan ser transportadas al núcleo y las que deben mantenerse fuera. De esta manera, las señales de localización nuclear se utilizan para disfrazar los nanocontenedores artificiales como carga admisible.

«La presencia de señales de localización nuclear permite a los polimerosomas secuestrar la maquinaria de transporte celular que entrega carga a través de los complejos de poros nucleares -explica el biofísico Roderick Lim - Esta estrategia también es utilizada por algunos virus».

Los investigadores pudieron rastrear el camino de los polimerosomas hacia el núcleo celular llenándolos con diferentes tintes y observándolos utilizando diversas técnicas microscópicas. Esto confirmó el transporte exitoso de los nanocontenedores artificiales dentro del núcleo celular in vitro e in vivo dentro de las células vivas. Para futuras investigaciones, estos colorantes serán reemplazados por agentes terapéuticos.

«Estos hallazgos muestran que los polimerosomas que hemos desarrollado hacen posible la entrega de carga artificial muy específicamente en el núcleo celular . De hecho, los nanocontenedores sin señales de localización nuclear no se pudieron detectar en el núcleo celular», señala la primera autora Christina Zelmer.