El origami de ADN abre nuevas posibilidades en la lucha contra el cáncer de páncreas
Uno de los retos de la lucha contra el cáncer de páncreas es encontrar formas de penetrar en el denso tejido del órgano para definir los márgenes entre tejido maligno y normal. Un nuevo estudio utiliza estructuras de origami de ADN para administrar selectivamente agentes de imagen fluorescentes a las células cancerosas de páncreas sin afectar a las células normales.
El profesor de Illinois Bumsoo Han (izquierda) y la investigadora postdoctoral Sae Rome Choi son autores de un nuevo estudio que explora el uso del origami de ADN para obtener mejores imágenes del tejido pancreático denso con fines de detección del cáncer y posible tratamiento.
Fred Zwicky
El estudio, dirigido por Bumsoo Han, catedrático de ciencias mecánicas e ingeniería de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, y Jong Hyun Choi, catedrático de la Universidad de Purdue, descubrió que las estructuras de origami de ADN especialmente diseñadas que transportan paquetes de colorantes de imagen pueden dirigirse específicamente a las células cancerosas humanas mutantes de KRAS, presentes en el 95% de los casos de cáncer de páncreas.
"Esta investigación pone de relieve no sólo la posibilidad de obtener imágenes más precisas del cáncer, sino también de administrar quimioterapia de forma selectiva, lo que supone un avance significativo con respecto a los tratamientos actuales del adenocarcinoma ductal pancreático", afirma Han, que también está afiliado al Centro Oncológico de Illinois. "El proceso actual de extirpación del tejido canceroso mediante resección quirúrgica puede mejorarse enormemente con imágenes más precisas de los márgenes tumorales".
El ADN es una molécula larga de doble cadena, lo que lo convierte en un candidato ideal para plegarse en andamiajes a nanoescala que mantienen las moléculas -en este caso, tintes fluorescentes para imágenes- en su lugar y para crear nuevas estructuras moleculares sintéticas.
El equipo desarrolló modelos de cáncer de páncreas utilizando "tumoroides" impresos en 3D y sistemas microfluídicos que imitan el complejo microentorno tumoral -llamados modelos microfluídicos tumor-estroma- para reducir la dependencia de tejidos animales y acelerar la traslación al uso clínico en humanos. Para comprobar la absorción de las estructuras de origami en los tejidos cancerosos, los investigadores añadieron las estructuras de ADN teñidas a los modelos tumorales y siguieron su movimiento con imágenes de fluorescencia. A continuación, administraron las estructuras con colorante a ratones con tejido tumoral pancreático humano para explorar la distribución de los paquetes de origami de ADN en condiciones fisiológicamente más relevantes.
El equipo experimentó con moléculas de origami de ADN en forma de tubo y de baldosa de distintos tamaños. Descubrieron que las estructuras en forma de tubo de unos 70 nanómetros de longitud y 30 nanómetros de diámetro, así como las de unos 6 nanómetros de longitud y 30 nanómetros de diámetro, experimentaban la mayor captación por parte del tejido canceroso pancreático, mientras que no eran absorbidas por el tejido circundante no canceroso. Las moléculas más grandes en forma de tubo y todos los tamaños de moléculas en forma de baldosa no obtuvieron tan buenos resultados.
"Nos sorprendió ver cómo la variación en el tamaño y la forma de los paquetes de origami de ADN influía drásticamente en la absorción por las células cancerosas frente a las sanas", explica Han. "Pensaba que más pequeños serían mejores, para que hubiera más acumulación, pero parece que hay un cierto punto dulce no sólo para el tamaño, sino también para la forma".
El siguiente paso es explorar el uso de moléculas de ADN plegadas en origami cargadas con fármacos quimioterapéuticos para su administración selectiva a las células cancerosas sin afectar a las células normales, explicó Han. "Hacerlo con modelos tumorales diseñados para reducir el uso de animales y acelerar la traslación en el descubrimiento de fármacos es otra dirección de la que estamos muy orgullosos".
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.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
