Ingenieros crean moléculas inteligentes que buscan y destruyen las células enfermas

Mayo 3, 2016 Admin Salud 0 8
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Los tratamientos actuales para enfermedades como el cáncer normalmente destruyen las células malignas desagradables, mientras que también martillando las sanas. El uso de los nuevos avances en el campo de la biología sintética, los investigadores están diseñando moléculas lo suficientemente inteligentes para reconocer las células enfermas, dejando a las células sanas.

"Básicamente Diseñamos moléculas que realmente entran en la célula y hacen un análisis del estado celular antes de entregar el golpe terapéutico", dijo Christina Smolke, profesor asistente de bioingeniería que se unió a la Universidad de Stanford en enero.

"Cuando nos fijamos en una célula enferma (por ejemplo, una célula de cáncer) y compara con una célula normal, es posible identificar biomarcadores cambios en la abundancia de proteínas u otras biomoléculas niveles en la célula enferma", dijo Smolke. Su grupo de investigación ha diseñado moléculas que desencadenan la muerte celular sólo en la presencia de estos marcadores. "Un montón de maquillaje con el desarrollo de terapias efectivas es la capacidad de identificar y localizar el efecto terapéutico y reducir al mínimo los efectos secundarios no son específicos", dijo.




Smolke presentará las últimas aplicaciones para trabajar en su laboratorio de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), celebrada en Chicago el 13 de febrero.

Este el diseño moléculas se crean a través de tecnologías basadas en el ARN ese laboratorio Smolke desarrollado en el Instituto de Tecnología de California. Un ejemplo reciente de estos sistemas, desarrollado con el investigador postdoctoral Maung Nyan Win (que se unió Smolke en su traslado a Stanford), fue descrito en un artículo publicado en el 17 de octubre 2008 de la revista Science.

"Hacemos nuestro diseño en la computadora y elegir las secuencias que se espera que se comporten como nosotros", dijo Smolke. Cuando los investigadores generan estas secuencias dentro del sistema operativo de una célula, que reprogramar la célula y cambian su función. "La construcción de estas moléculas de ARN nos da un diseño sustrato muy programable y por lo tanto de gran alcance", dijo.

El equipo Smolke se centra en sistemas de modelos bien documentada en los cánceres de mama, próstata y el cerebro, incluidas las aplicaciones de inmunoterapia basadas en la reprogramación de la respuesta inmune humana a diferentes enfermedades. Los investigadores trabajan directamente con los médicos del Centro de la ciudad la esperanza del cáncer de (un Centro Integral del Cáncer del Instituto Nacional del Cáncer designado en Duarte, California.) ¿Qué tiene la evidencia en el curso de la inmunoterapia para el tratamiento del glioma, una forma grave de cáncer cerebral.

"Nuestro objetivo es hacer que las terapias más efectivas que explotan las habilidades naturales de nuestro sistema inmunológico y la introducción de ligeras modificaciones en los casos en que no está haciendo lo que nos gusta hacer", dijo Smolke. Ella espera que traducir la tecnología en terapias celulares inteligentes para pacientes con glioma en los próximos cinco años. "Es un muy optimista", dijo. "Pero hasta ahora las cosas se han estado moviendo rápidamente."

Las implicaciones más amplias para el uso de moléculas inteligentes en la inmunoterapia y terapia génica parecen ilimitadas. Los investigadores y los médicos pueden utilizar este enfoque para apuntar a una función celular específica o comportamiento que quieren controlar en una enfermedad en particular. A continuación, puede identificar las señales indicativas de la infección viral, la respuesta inmune, o medicamentos que el médico es administrar y moléculas de diseño para alterar la función celular en respuesta a esas señales.

"En muchas de las terapias, usted tiene efectos secundarios no específicos o si buscas equilibrar el efecto deseado de la terapia de células enfermas o infección, con sus efectos secundarios sobre la totalidad de los invitados", dijo Smolke. Los tratamientos actuales de quimioterapia para el cáncer, e incluso muchas de las terapias génicas, tienen consecuencias drásticas y debilitante para los pacientes. Las moléculas de diseño ofrecen una nueva precisión de focalización que deberían mitigar estos efectos secundarios.

"Todo esto es un front-end mucho", dijo Smolke. "Acabamos de empezar a mover estas tecnologías clave en este tipo de aplicaciones médicas aguas abajo, y por lo que hay mucho que aprender ... lo que hace que sea aún más emocionante."

El trabajo de Smolke es financiado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias, Departamento de Defensa y la Fundación Beckman.

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