Investigadores del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT) desarrollan nanotubos de carbono -láminas de grafeno enrolladas- y estudian su biocompatibilidad con células madre humanas, ya que en un futuro podrían ser útiles en el tratamiento contra la leucemia y anemias congénitas. La base de esta nanotecnología es el descubrimiento de los premios Nobel 2010, Andre Geim y Konstantin Novoselov: el grafeno, un material bidimensional compuesto por átomos de carbono.
«Una de las características de los nanotubos es su dureza y eso ha planteado que estos biomateriales sean usados como andamios para el crecimiento celular y como posibles vectores para el suministro de fármacos. Lo que queremos es evaluar la compatibilidad de estos materiales con las células y los tejidos humanos», señaló Antonio de León Rodríguez, titular del proyecto.
El equipo de científicos liderado por el también ganador de la Cátedra Marcos Moshinsky 2012, indicó que su interés se enfoca en trabajar con células madre hematopoyéticas de sangre de cordón umbilical, las cuales científicamente están comprobadas como útiles en la cura de leucemia y anemias congénitas, al igual que su eficiencia como vectores para terapias génicas.
«Hemos adquirido experiencia en el cultivo y manejo de células madre, también hemos estandarizado los métodos moleculares para análisis de compatibilidad, en este caso, lo hacemos con modelos celulares de ratón y lo que tenemos establecido hasta el momento son los protocolos para cultivar células hematopoyéticas humanas y este año realizaremos la investigación de biocampatibilidad de células madre con los nanotubos».
-¿Qué tipo de datos obtendrán con los resultados de biocompatibilidad?
-Al tener conocimiento sobre la biocompatibilidad se pueden establecer mejores y nuevos protocolos para el tratamiento de las enfermedades mencionadas (leucemia, anemias congénitas y algunas inmunodeficiencias) y la idea es utilizar esta tecnología para hacer andamios celulares o vectores para suministro de fármacos y genes.
PIONEROS. Los nanotubos de carbono que se desarrollan en el IPICyT están formados por dos o más capas de cilindros de grafeno que se acomodan en forma concéntrica, tienen longitudes de dos nanómetros hasta 10 milímetros y un diámetro que puede ser de 0.4 a 200 nanómetros. Sin embargo existen diferentes nanotubos, por lo que los investigadores de inicio se enfocan en dos tipos: de carbono multipared y dopados con nitrógeno.
«La diferencia es que los dopados con nitrógeno, presentan una modificación química que sustituye uno o varios átomos de carbono por átomos de nitrógeno y esto les confiere diferentes propiedades fisicoquímicas y creemos que posibles diferencias biológicas, por eso queremos estudiar dos tipos de materiales en sistemas biológicos», indicó Antonio de León Rodríguez.
Y aunque a nivel mundial existen científicos estudiando nanomateriales, lo innovador de este proyecto es la creación de los nanotubos modificados con nitrógeno, pues asegura el investigador, que hoy son el único grupo que estudia su biocompatibilidad con células madre humanas.
«Estos materiales se pretenden tengan utilidad en diferentes áreas de la física, química y electrónica pero nosotros queremos evaluar su posible aplicación en el área biomédica y de la salud. Y para lograrlo se necesita el trabajo conjunto de tres áreas: biología celular, nanotecnología y proteómica», apuntó.
CÉLULAS. De acuerdo con el especialista en biotecnología, la complejidad del proyecto es colectar suficiente cantidad de células madres humanas ya que requieren células de niños recién nacidos, material biológico clasificado como tejido de desecho en las instancias de salud.
«El reto es que las células colectadas de un cordón son muy variables, por ejemplo, tuvimos muestras con 40 millones de células y en otro cordón 150 millones, hay una gran variabilidad de respuesta y se debe a que son de individuos diferentes. Por eso necesitamos el mayor número de muestras posibles de diferentes cordones umbilicales para tener información considerada como válida», aseveró.
Antonio de León añadió que por el momento cuentan con un protocolo en células de ratón y la estrategia consiste, primero, en formar un andamio con nanotubos de carbono y sobre éstos, cultivar las células animales o de ratón.
«Ahí medimos su capacidad de desarrollo ante la presencia o ausencia de los materiales, así como la cantidad de células formadas y la velocidad a la que crecen. Un estudio más profundo sobre cómo se están comportando es analizar su proteoma completo, es decir, comparar el perfil de expresión de proteínas de las células cuando son cultivadas con y sin nanotubos para determinar en qué les alteró la presencia de nanotubos», explicó.
Estos pasos, dijo, los trasladarán a células humanas y comentó que actualmente, en su laboratorio cuentan con 30 cordones umbilicales diferentes y congelados que están a disponibilidad del proyecto. «El siguiente paso es la obtención de más muestras, lo que puede lograrse si se establecen convenios de colaboración con instituciones de salud y seguir trabajando con los laboratorios de síntesis de nanomateriales y de proteómica del IPICyT».
Tomado de: http://www.cronica.com.mx/notas/2013/781217.html
Reyna Paz Avendaño | Academia | Fecha: 2013-09-07 | Hora de creación: 22:38:10 | Ultima modificación: 22:38:10
