Hallan una revolucionaria forma para penetrar en las células humanas

Investigadores del Centro de Investigación de Química Biolóxica e Materiais Moleculares de la Universidade de Santiago de Compostela (CiQUS), en colaboración con Jacobs University (Alemania), han descubierto un revolucionario sistema para adentrarse en las células humanas. A través de este novedoso mecanismo, se pueden llevar sustancias bioactivas al interior de la célula utilizando compuestos de boro con propiedades supercaotrópicas.

Los científiicos han publicado esta nueva estrategia en la revista Nature. Se trata de una nueva clase de vehículos que son capaces de transportar una gran variedad de moléculas a través de la membrana celular sin dañarla, lo que puede resultar de gran interés para la administración de fármacos.

Los nuevos portadores son clústeres de boro con forma esférica, carga negativa y una excelente solubilidad en el agua. La clave reside en su naturaleza supercaotrópica, una propiedad que les permite desordenar las moléculas de agua y deshidratar así la carga que transportan para poder atravesar la membrana hidrófoba.

Nueva forma para administrar fármacos

El grupo que dirige Werner Nau (Jacobs University) estudia el comportamiento de los clústeres de boro en modelos de membranas basados en vesículas artificiales. Los clústeres de boro sustituidos con grupos de bromo presentaron un equilibrio caotrópico idóneo para conseguir transportar sustancias a través de la membrana sin causarle daños.

Estos compuestos interactúan con las moléulas a transportar de una manera totalmente novedosa, sin necesidad de agregarse con ella o tener que encapsularla. “Los nuevos vehículos tienen unas propiedades de transporte muy particulares”, comenta Andrea Barba-Bon, investigadora del equipo alemán y primera coautora del estudio.

“A diferencia de los tradicionales compuestos anfifílicos, el orden en que se añaden los clusters y las moelculas que queremos transportar a las vesículas, o incluso el tipo de membrana, tienen un efecto mínimo sobre su efectividad”.

La nueva estrategia sirve para administrar con gran eficiencia una amplia variedad de sustancias bioactivas, desde pequeñas moléculas a péptidos de mayor tamaño. Estos complejos de boro pueden transportarlas con éxito al interior de células vivas, tal y como ha demostrado el grupo de Javier Montenegro (CiQUS).

Los investigadores del CiQUS consiguieron llevar diferentes cargos hidrofílicos al interior de las células, incluyendo la faloidina (una molécula empleada habitualmente como marcador bioquímico del citoesqueleto) hasta el citosol en el interior de las células, y teñir de este modo el esqueleto intracelular de distintos tipos de células.

“Hemos identificado una clase completamente nueva de vehículos que podrían ser utilizados para llevar distintos fármacos al interior de las células. Los aniones supercaotrópicos son una nueva herramienta, totalmente diferente a las que había hasta la fecha, para poder internalizar sustancias hidrófilas en la célula cuyo potencial recién se acaba de empezar a explorar” explica Giulia Salluce (CiQUS), doctoranda en el grupo de Montenegro, que figura también como primera coautora del estudio.