Publicado 08/11/2021 18:18CET

Visualizan por primera vez en 3D la localización exacta de un fármaco basado en la ingeniería de nanomateriales

La luz de sincrotrón revela la eficacia de un nuevo nanomaterial
La luz de sincrotrón revela la eficacia de un nuevo nanomaterial - SINCROTRÓN ALBA

MADRID, 8 Nov. (EUROPA PRESS) -

Investigadores españoles han visualizado por primera vez en 3D la localización exacta de un fármaco basado en la ingeniería de nanomateriales y cuál es su comportamiento en células enteras. Este fármaco es un híbrido terapéutico entre una proteína y un nanomaterial específicamente diseñado para inhibir la sobreproducción de colágeno después de un episodio de fibrosis miocárdica.

Mediante un nuevo enfoque, el grupo de investigación combinó la luz fluorescente correlativa tridimensional y la tomografía de rayos X en condiciones criogénicas para localizar, por primera vez, el nanomaterial y obtener información en alta resolución de los cambios morfológicos de las células después del tratamiento, demostrando así las propiedades antifibróticas del fármaco.

Los resultados obtenidos en este estudio allanan el camino para la introducción de fármacos basados en nanomateriales y la nanomedicina en las clínicas, ya que refuerzan la utilidad de las técnicas de imagen para evaluar la estructura celular tras la aplicación de tratamientos específicos.

Este estudio colaborativo ha sido realizado por el estudiante de doctorado Johannes Groen y la investigadora Eva Pereiro, ambos del Sincrotrón ALBA, y los grupos de Aitziber L. Cortajarena (CIC BiomaGUNE, San Sebastián) y de Ana V. Villar (IBBTEC, Santander).

Combinación de técnicas y líneas de luz Las muestras se prepararon en el Sincrotrón ALBA y viajaron a la línea de luz B24 del Diamond Light Source (Reino Unido) para poder adquirir datos 3D de fluorescencia mediante su microscopio de iluminación estructurada tridimensional en condiciones criogénicas (cryo-3DSIM).

A continuación, en la línea de luz MISTRAL de ALBA, se realizó una tomografía de rayos X blandos también en condiciones criogénicas (cryo-SXT) que permitió estudiar las células enteras sin necesidad de teñir o manipular las muestras. Además, el hecho de que todo el proceso se llevara a cabo en condiciones criogénicas maximizó la eficiencia al mantener tanto la integridad como la calidad de la muestra entre ambos experimentos, lo que fue crucial para poder localizar por primera vez un híbrido entre una proteína y un nanomaterial en células enteras.

El cryo-3D-SIM confirmó la presencia del agente terapéutico en las células tratadas, detectándolo a través de su señal fluorescente, mientras que la cryo-SXT reveló el entorno ultraestructural y la localización subcelular del nanomaterial con una alta correlación espacial.

Actualmente, la línea de luz MISTRAL está en proceso de obtener su propio sistema cryo-3D-SIM, que permitirá a futuros usuarios realizar todo el procedimiento experimental en el Sincrotrón ALBA.

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