Controlar las células con la luz
El equipo de investigación desarrolla una sustancia activa que controla un importante componente del citoesqueleto con la ayuda de la luz
La fotofarmacología investiga el uso de la luz para encender y apagar el efecto de las drogas. Ahora, por primera vez, equipos científicos de Jena, Munich y Nueva York han tenido éxito en el uso de este método para controlar un componente de las células que antes se consideraba inaccesible.
La nueva droga llamada Optojasp sólo se activa cuando la luz violeta la irradia.
Jürgen Scheere/FSU
Presente en todas partes y ahora controlable de forma selectiva
"Hasta ahora no hay medicamentos disponibles que se dirijan a la actina, porque la proteína se encuentra en todo el cuerpo, por ejemplo en grandes cantidades en los músculos", explica el Prof. Hans-Dieter Arndt de la Universidad Friedrich Schiller de Jena. "Por lo tanto, una sustancia de este tipo tendría poco o ningún efecto dirigido. Sin embargo, nuestros nuevos compuestos sólo ejercen actividad sobre la actina en áreas donde las células están expuestas a la luz apropiada", dijo Arndt, un investigador en química orgánica. Debido a que la actina es un componente esencial de la estructura celular - más precisamente del citoesqueleto - las células individuales pueden ser manipuladas selectivamente con una precisión de tan sólo 10 micrómetros. Esta técnica también puede utilizarse para controlar el movimiento de las células seleccionadas.
La luz violeta se enciende, la luz verde se apaga
En su investigación, el grupo sintetizó una variante de una sustancia natural que en su forma natural endurece el citoesqueleto de actina muy dinámico en el organismo. En la variante de laboratorio, la molécula se desarrolló aún más, de modo que su estructura cambia cuando la luz violeta cae sobre ella. Esto aumenta el efecto estabilizador de esta molécula. Después de un cierto período de tiempo, o cuando se enciende una luz verde, la estructura vuelve a su forma básica inactiva y se restablece la dinámica natural. Después de que esta sustancia, llamada Optojasp, es absorbida por las células en los experimentos de laboratorio, la luz puede ser utilizada para controlar específicamente la viabilidad y la movilidad de las células individuales - y también la comunicación del citoesqueleto.
Mirando hacia las posibles aplicaciones futuras, Arndt dice: "Es posible que este método pueda ser utilizado en el futuro para tratar enfermedades del ojo o de la piel, es decir, de órganos que pueden ser fácilmente expuestos a la luz. Esta técnica también podría ser de interés en el campo de la neuroregeneración. El objetivo aquí es a menudo fomentar el crecimiento de ciertas células nerviosas con preferencia a otras". Arndt también ve potencial para aplicar su método en las células inmunes que son altamente móviles.
"Una nueva herramienta para la biología"
"Por encima de todo, considero que esta es una nueva y excitante herramienta para la biología", dice el investigador de Jena. "Estas moléculas deberían facilitar el estudio de los sistemas biológicos que con la ayuda de proteínas sensibles a la luz, que podrían ser introducidas por la ingeniería genética. Con las Optojasps, la influencia de la dinámica de la actina puede ser estudiada directamente - todo lo que necesitas hacer es añadir el compuesto, e irradiarlo!"
Ahora que se ha demostrado que el método funciona, Arndt y sus socios están trabajando para optimizar más estas moléculas y estudiarlas con mayor detalle.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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