Manipulación de células vegetales con nanotecnología

Se ha estudiado el uso de los nanotubos de carbono (CNT) como portadores de fármacos en células de mamíferos. En comparación con las nanopartículas, los CNT tienen un mayor volumen interior, pudiendo albergar más moléculas del fármaco; y este volumen es más accesible, debido a que se pueden retirar fácilmente las tapas de los extremos.

Además, la investigación en ciencias vegetales centrada en el estudio del genoma vegetal y la función génica, así como en la mejora de las especias de cultivo se ha convertido en una de las fronteras de la nanotecnología.

Hasta qué punto se pueden utilizar los nanomateriales para liberar una carga útil en el interior de las células vegetales es un tema que todavía no ha sido muy estudiado. Las células vegetales difieren de las animales en varios aspectos; unos de los principales, es que además de la membrana celular, tienen una pared a su alrededor que les proporciona soporte estructural y mecánico. La pared de las células vegetales está hecha generalmente de polisacáridos y celulosa, lo que proporciona a la célula un entorno fuerte y rígido en el que vivir, pero también constituye una barrera adicional que las moléculas que transportan la carga deben superar para acceder al interior de las células. Así, por ejemplo, muchos reactivos para la formación de imágenes intracelulares (como el tinte de calcio), cuyo uso está muy extendido en las células de mamíferos, no se pueden aplicar a las células vegetales intactas.

En una nueva investigación, científicos chinos han investigado la capacidad de los nanotubos de carbono de pared única (SWCNT) para penetrar a través de la pared de la célula y la membrana celular de células vegetales intactas, con el fin de averiguar si se pueden utilizar como transportadores moleculares.

En comparación con los métodos de entrega existentes para las células vegetales con pared –como la pistola génica, la electroporación y la microinyección–, una estrategia de entrega basada en nanopartículas tiene sus ventajas debido a la facilidad de intervención y a su amplia aplicabilidad.

El estudio del equipo de Fang abre un nuevo enfoque de entrega de cargas en células vegetales con pared, Por ejemplo, se podrían enviar moléculas de ADN/ARN para la manipulación o transformación genética de las células vegetales. Por otra parte, la entrega de agentes de formación de imágenes intracelulares u otros reguladores podría permitir la obtención de imágenes o el estudio en tiempo real de procesos celulares, lo que conduciría a un mejor entendimiento de la biología de las células vegetales.

Producción de sangre con células madre

Científicos de la empresa Advanced Cell Technology de Worcester, Massachusetts, la Universidad de Illinois en Chicago y la Clínica Mayo de Rochester, Minnesota, dicen haber descubierto una forma de producir grandes cantidades de sangre en el laboratorio utilizando células humanas embrionarias, lo que podría convertir a las donaciones de sangre en una reliquia del pasado.

El equipo investigador esbozó un proceso de cuatro pasos para convertir las células-madre embrionarias en glóbulos rojos capaces de transportar la misma cantidad de oxígeno que la sangre normal. Tras permitir que las células embrionarias empezaran las etapas tempranas del desarrollo embrionario, los investigadores hicieron que algunas de ellas se convirtieran en glóbulos rojos exponiéndolas a una variedad de proteínas. Fueron capaces de hacer hasta 100 millones de glóbulos rojos (lo suficiente para llenar dos o tres colecciones de tubos de laboratorio) de un sólo plato de células madre embrionarias.

La capacidad de hacer sangre en el laboratorio garantizaría que los hospitales y los bancos de sangre tuvieran acceso a amplios suministros de todos los tipos de sangre, incluyendo el raro AB-negativo y el O-negativo, el donante universal. También aseguraría que los pacientes no corran el riesgo de contraer enfermedades como la hepatitis C o el VIH, que pueden adquirirse de donaciones de sangre, dijo el Dr. Dan Kaufman, director adjunto del Instituto de Células Matrices de la Universidad de Minnesota.

Investigadores comunitarios descubren una nueva célula inmunitaria

Investigadores financiados con fondos comunitarios han descubierto un nuevo tipo de célula inmunitaria que influye en enfermedades inflamatorias crónicas como la psoriasis y el asma. El equipo confía en que su descubrimiento contribuya al desarrollo de nuevos fármacos contra estas enfermedades.

Los científicos, de Alemania, Italia y Reino Unido, descubrieron las nuevas células al estudiar muestras cutáneas tomadas de personas con psoriasis, eccema atópico y dermatitis alérgica de contacto. La nueva célula, bautizada como Th22, pertenece a un tipo de células inmunitarias denominadas células T cooperadoras: glóbulos blancos que activan otras células inmunitarias cuando el organismo se ve atacado por ejemplo por un virus o una bacteria. Además, las células T cooperadoras controlan ciertos procesos inflamatorios del organismo para ayudar a combatir infecciones.

En concreto, es probable que las Th22 vigilen y coordinen las células inmunitarias que provocan inflamación. Las investigaciones llevadas a cabo por el equipo científico desvelaron que las células Th22 producen una molécula señaladora denominada interleucina-22 (IL-22). Esta molécula avisa a los tejidos de que va a producirse una inflamación o infección, dándoles así cierto margen de tiempo para que se preparen para atacar el patógeno invasor o para protegerse contra la inflamación. Cabe pues afirmar que las células Th22 cumplen una función de protección en las personas sanas. Sin embargo, en las personas que padecen enfermedades inflamatorias crónicas en la piel, las células Th22 no funcionan adecuadamente y provocan que las células cutáneas crezcan demasiado rápido y formen una piel sensible y escamosa. «Estas enfermedades pueden llegar a afectar en gran medida la rutina de los que las padecen, que viven una "batalla" continua para mantener sus síntomas a raya. Estamos muy satisfechos con el descubrimiento de este nuevo subgrupo de células T cooperadoras, pues estimamos que pueden llegar a convertirse en objetivo del tratamiento contra las enfermedades inflamatorias crónicas.»

Los investigadores estudian ahora las células Th22 con más profundidad para clarificar su función en las enfermedades inflamatorias y tratar de averiguar dónde se producen estas células y si existe una forma de controlarlas antes de que empiecen a causar problemas.Según los socios, «si el proyecto obtiene resultados satisfactorios, contribuirá a reducir el número de animales necesarios para las pruebas de seguridad y el establecimiento de instrumentos más exactos para el desarrollo de productos. Así, el proyecto resultará sustancialmente beneficioso para todos los ciudadanos europeos e impulsará la competitividad de la industria europea».

Taller en CosmoCaixa

Como ya sabéis, para subir nota en esta evaluación tenéis que hacer un comentario en esta entrada sobre el taller de CosmoCaixa, realizado el pasado mes de enero, titulado C.S.I. La ciencia contra el crimen.
En dicho comentario hay que definir qué es el método científico, explicar qué técnicas de investigación se utilizaron y citar los aparatos científicos usados para dilucidar el caso.