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Si dividimos un cabello en mil partes, una de ellas equivale al tamaño que tienen los chips de silicio que un equipo de investigadores del CSIC ha introducido dentro de células vivas con dos dos fines: uno, estudiar los procesos de división celular y dos, ver si se pueden diseñar chips que impidan la división de las células y provocar su muerte para aplicarlo en enfermedades como el cáncer. Es una investigación que puede abrir nuevas vías dentro de la nanomedicina. Habitualmente se han experimentados con fármacos de acción química, pero, en este caso, se abre la puerta a fármacos de acción mecánica.
Investigadores del CSIC introducen chips de silicio en las células para estudiar los procesos de división celular
Estos dispositivos modifican el funcionamiento normal de las células y con un diseño apropiado, pueden matar las células en las que se introducen. De este modo, si se dirigen a una población específica de células, como las tumorales, podrían emplearse para su destrucción selectiva sin afectar al resto.
Los resultados de la investigación, codirigida por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) y el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), con participación del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la Universitat de Barcelona (IN2UB), han sido publicados en la revista Advanced Materials.
Estos chips, con un diseño apropiado, modifican el funcionamiento normal de las células y pueden causar su muerte. Si se dirigen a células tumorales pueden usarse como fármacos para destruirlas sin afectar al resto
Según explica el CSIC en un comunicado, habitualmente el avance en el estudio del funcionamiento de las células y en el tratamiento de enfermedades se ha apoyado en el uso de herramientas químicas. Pero se han ignorado las bases físicas del comportamiento celular. En las últimas décadas, la comunidad científica ha constatado que, para el buen funcionamiento de las células, la parte mecánica subyacente al comportamiento celular es tan importante como su parte química. Ahí entran los chips que han desarrollado los científicos del CSIC.
“Los dispositivos se pueden diseñar con formas y dimensiones controladas a la escala de las micras y los nanómetros. En particular, los dispositivos fabricados tienen forma de estrella, un diámetro de 22 µm y espesores que van desde los 50 a los 500 nm. Están fabricados en silicio y su geometría en forma de estrella los asemeja a una malla de nanofibras“, explica José Antonio Plaza, investigador del IMB-CNM-CSIC y coordinador del proyecto.
“Nuestra investigación demuestra que los chips podrían constituir un punto de partida novedoso para el estudio de distintas enfermedades, como el cáncer”
Estos dispositivos se han desarrollado en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM-CSIC. Es una de las denominadas Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) del Ministerio de Ciencia e Innovación. “La capacidad de fabricar millones de chips de silicio de tamaño y forma rigurosamente especificados permitirá el diseño de nuevas herramientas que facilitarán la exploración de la mecánica celular desde ángulos innovadores contribuyendo en el conocimiento de los procesos intracelulares”, agrega María Isabel Arjona, investigadora del IMB-CNM-CSIC, sobre las nuevas vías que abre el trabajo.
Con esta investigación se demuestra cómo objetos físicos interfieren mecánicamente en el ciclo celular y lo alteran. “Impedir la división celular o retardarla gracias a un obstáculo mecánico puede ocasionar la muerte celular y ser clave en futuros tratamientos en medicina. Nuestra investigación demuestra que estas herramientas podrían constituir un punto de partida novedoso para el estudio de distintas enfermedades, como el cáncer“ dice Teresa Suárez, investigadora del CIB-Margarita Salas.
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