El uso de la nanotecnología en la investigación del cáncer

Mayo 2, 2016 Admin Salud 0 1
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Recibe financiamiento para este valioso trabajo en el marco del programa de los Nanotecnología y Nuevos Materiales (NANOMAT) del Consejo de Investigación. El siete por ciento de la NANOMAT presupuesto por programas se otorga a proyectos relacionados con la salud.

Combinación efectiva




Los investigadores biomédicos de todo el mundo van total para hacer que las células para crear nuevos tejidos. Pero todos los tejidos vivos requieren un suministro de sangre para sobrevivir. El profesor James Lorens y su equipo de la Universidad de Bergen Biomedicina están utilizando la nanotecnología para estudiar cómo las células se forman nuevos vasos sanguíneos, tanto en el interior del cuerpo del paciente y en el laboratorio. En el siguiente paso, el equipo va a utilizar este conocimiento para estudiar los mecanismos moleculares que regulan la progresión del cáncer.

La receta suena bastante simple: mezclar una porción de las células endoteliales (que constituyen la pared vascular), una de las células de músculo liso (que forma el refuerzo de las paredes externas de vasos) y una de las proteínas de la matriz (que rodean las células del tejido conectivo y formar en todo el cuerpo). Que estos "fuego lento" durante unos días en las condiciones adecuadas, y las células voilа crecen juntos para formar una red de vasos sanguíneos.

Imitando a los procesos corporales

Los estudios del grupo de investigación de Bergen cómo las células interactúan entre sí y con los biomateriales sintéticos en el nivel nano. El objetivo es entender y copiar los procesos naturales de las células - un elemento esencial de la medicina regenerativa y el diseño de nuevos tejidos.

"Un sistema ideal", explica el profesor Lorens, "debería imitar los tejidos naturales del cuerpo y enviar señales de proliferación y diferenciación de las células. La topología nanoescala es vital para el control de cómo se produce esto."

La planta como un andamio para el crecimiento

La nanotecnología abre nuevas oportunidades para los biomateriales de ingeniería que controlan el desarrollo de las células de modo que el nuevo tejido crece dentro de una planta o se adhiere a ella. Las funciones de la planta como un crecimiento de andamio en un área del cuerpo en el que una cavidad se ha dejado por una lesión o enfermedad - como cuando las células madre para formar hueso nuevo para reemplazar el hueso que ha sido dañado o eliminado.

"Un desafío principal con cualquier formación de tejido, sin embargo, es asegurar el suministro de sangre al tejido nuevo," dijo el profesor. "En otras palabras, asegurándose de que los vasos sanguíneos se forman dentro del tejido."

Los vasos sanguíneos autocostruzione

A la luz de esto, el grupo de Bergen es una mirada muy de cerca los procesos por los que los vasos sanguíneos se forman en el cuerpo.

"Nuestro objetivo es colocar los tres componentes de los vasos sanguíneos (células del músculo epitelial y lisa, y proteínas de la matriz) en un implante donde las células están conectadas con tejido nuevo," dice el profesor Lorens.

Su equipo ha dirigido con éxito este proceso, tanto en placas de Petri y pequeñas plantas esponjosos en animales de laboratorio.

"Hemos demostrado la formación de vasos en los implantes sintéticos en nuestros animales de laboratorio. En el siguiente paso, vamos a examinar tipos más específicos de tejido, tal como tejido óseo, por ejemplo."

Dirección de comunicación entre las células

Una célula se desarrolla está determinada por las señales que recibe de su entorno inmediato y otras células vecinas.

"Uno de los aspectos que estamos estudiando es cómo los diversos tipos de células se comunican - células endoteliales y de músculo liso en nuestro caso -. ¿Y cómo podemos utilizar esta opción cuando queremos vasos sanguíneos se forman"

El grupo también está considerando la posibilidad de utilizar la nanotecnología para la comunicación celular directa - colocando las células en un biomaterial nanoestructurado que ha sido tratado superficialmente con moléculas específicas conocidas para dar a conocer ciertas señales a las células. Los investigadores están buscando la forma en algunas superficies nanoestructuradas afectan la formación de vasos sanguíneos.

"Necesitamos una mejor comprensión de cómo las células perciben superficies nanofabricado y como éstas afectan a la comunicación entre las células", explica el profesor Lorens. "La reproducción de las señales de que las células se enfrentan desde sus inmediaciones dentro de varios tejidos del cuerpo, que son capaces de controlar la forma en que las células proliferan y se diferencian."

Aplicación como tratamiento del cáncer?

Uno de los pocos grupos de investigación de todo el mundo en utilizar esta tecnología, el grupo de estudios de Bergen cómo se producen estos procesos en el tejido enfermo, como tumores cancerosos. Las células tumorales se desarrollan en formas nocivas porque no detectan señales de la misma manera como lo hacen las células sanas.

"Con la ingeniería de tejidos", dice el profesor, "podemos reproducir un tumor con el fin de estudiar cómo interactúa con los vasos sanguíneos. Si somos capaces de cortar el suministro de sangre al tumor, se morirá de hambre y morir ".

"La ingeniería de tejidos del tumor también puede ayudarnos a entender cómo las células cancerosas se diseminan a través de la circulación sanguínea", añade. Un artículo de diciembre de 2009 en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos describe como un equipo del profesor Lorens 'utilizó la técnica de la ingeniería de tejidos tumorales para caracterizar un nuevo gen que regula la propagación del cáncer de mama.

Activo en el campo de la investigación financiada por la UE

El grupo de investigación de Bergen ha construido una gran red internacional y participa en varios proyectos financiados por la UE importantes.

El grupo, junto con investigadores del Departamento de Odontología de la Clínica Universitaria, están participando en el mayor proyecto integrado VascuBone, cuyo objetivo es mejorar la formación de vasos sanguíneos durante la regeneración de hueso nuevo.

Equipo profesor Lorens 'también participa en una colaboración europea para encontrar nuevos fármacos que puedan bloquear el suministro de sangre a los distintos tipos de tejido canceroso. Estos esfuerzos se basan en la idea de que pueda cáncer hambre para detener el suministro de sangre.

"La mayoría de los biólogos y especialistas biomédicos deben aplicar la nanotecnología para estudiar los mecanismos moleculares que regulan la progresión de la investigación multidisciplinar de la enfermedad como esta tiene un gran potencial -. Pero para lograr los objetivos requerirán mecanismos de coordinación y financiación específica", concluye el profesor Lorens .

El grupo de investigación de Bergen recibir financiación de este valioso trabajo en el marco del programa del Consejo de Investigación de Nanotecnología y Nuevos Materiales (NANOMAT). El siete por ciento de la NANOMAT presupuesto por programas se otorga a proyectos relacionados con la salud.

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