Aconsegueixen introduir xips en cèl·lules vives que podrien actuar com a fàrmacs

Investigadors del CSIC i de la Universitat de Barcelona han aconseguit introduir minúsculs xips de silici en cèl·lules vives. L'objectiu és estudiar des de dins els processos de divisió cel·lular, però també poden ser usats com a fàrmacs i obren noves vies d'exploració en nanomedicina.

La investigació l'han codirigit l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) i el Centre d'Investigacions Biològiques Margarita Salas (CIB-CSIC) i hi ha participat l'Institut de Nanociència i Nanotecnologia de la Universitat de Barcelona (IN2UB). S'ha publicat a la revista Advanced Materials.

Tradicionalment, l'avenç en l'estudi del funcionament de les cèl·lules i el tractament de malalties s'ha basat en l'ús d'eines químiques. Però les darreres dècades s'ha constatat que per al bon funcionament de les cèl·lules, la part mecànica és tan important com la seva part química.

Per a aquest estudi, els científics han introduït xips de silici de 50 nanòmetres de gruix, equivalent a la mil·lèsima part d'un cabell, dins de cèl·lules vives.

Les cèl·lules són de càncer de coll d'úter i procedeixen de la línia cel·lular anomenada HeLa, que s'utilitza de forma rutinària en recerca.

Aquesta línia cel·lular té una història curiosa i que mostra com la recerca científica ha xocat sovint amb l'ètica. El 1951 es va practicar una intervenció quirúrgica a Henrietta Lacks, una dona afroamericana de 31 anys. Li van extreure cèl·lules d'un carcinoma de l'úter per avaluar-ne la malignitat. La pacient va morir 8 mesos després a causa del tumor.

Un biòleg cel·lular va observar que, a diferència de les cèl·lules que usualment es feien servir en recerca, aquestes sobrevivien molt de temps. De fet, eren immortals. Així es va crear una línia cel·lular que es va batejar amb les primeres lletres del nom i cognom de la pacient, HeLa, però sense que ni ella ni la seva família en tinguessin coneixement. La pràctica no era inhabitual en aquell moment.

La família no se'n va assabentar fins als anys 70 i mai no va rebre cap compensació econòmica, tot i que més de cent empreses han utilitzat la línia HeLa. L'any passat va presentar una demanda contra l'empresa Thermo Fisher Scientific, per haver obtingut beneficis amb aquestes cèl·lules tot i que ja se'n coneixia públicament l'origen poc ètic.

Destruir cèl·lules tumorals des de dins

Tornant a la recerca actual, els autors proposen fer servir els nanoxips no només per estudiar la mecànica cel·lular, sinó també per modificar-la. Expliquen que si es dissenyen de forma adequada, poden causar la mort de les cèl·lules en les quals entren.

Així, si els nanoxips són dirigits a una població cel·lular específica, com les cèl·lules tumorals, podrien emprar-se per a la seva destrucció selectiva sense afectar la resta.

Aquests petits dispositius es poden dissenyar amb formes i dimensions controlades a escala micromètrica i nanomètrica, com explica José Antonio Plaza, investigador de l'IMB-CNM-CSIC i coordinador del projecte:

"Els dispositius fabricats tenen forma d'estrella, amb un diàmetre de 22 micròmetres (milionèsimes de metre) i un gruix que va dels 50 fins als 500 nanòmetres (milmilionèsimes de metre). Estan fabricats en silici i la seva geometria en forma d'estrella els fa semblar una malla de nanofibres."

Per la seva banda, María Isabel Arjona, investigadora de l'IMB-CNM-CSIC, afegeix que "la capacitat de fabricar milions de xips de silici de mida i forma rigorosament especificades permetrà el disseny de noves eines que facilitaran l'exploració de la mecànica cel·lular des de perspectives innovadores, contribuint així al coneixement dels processos intracel·lulars".

Però a més de permetre estudiar d'una forma nova diferents malalties, com ara el càncer, també poden ser clau en futurs tractaments mèdics. Els nanoxips, conclouen els autors en l'article, obren la porta a nombrosos desenvolupaments per controlar la regulació dels gens o la diferenciació cel·lular i poden dur a noves opcions terapèutiques.